Протез плеча с биоэлектрическим управлением

ОП ИСАЙ ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1 и 1 604557 Союз Советских Социалистических(45) Дата опубликования описания 21.04.78(51) М. Кл з А 61 Г 1/06 Государственный комитет Совета Министров СССР(088.8) по лелам нзобретений и открытий(2) Авторы изобретения Я. С, Якобсон, А. П, Кужекин, Г. Р. Плиско, К. К, Михайлова,С, Н. Никитин, Б, В, Мишкин, В. А. Игнатович и В. И. ГусеваЦентральный ордена Трудового Красного Знаменинаучно-исследовательский институт протезирования и протезостроения(54) ПРОТЕЗ ПЛЕЧА С БИОЭЛЕКТРИЧЕСКИМ УПРАВЛЕНИЕМ Изобретение относится к протезированию и протезостроению, а именно к протезам верхних конечностей с биоэлектрическим управлением.Известен протез плеча с биоэлектрическим управлением, содержащий искусственную кисть с электроприводом, гильзу предплечья с электроприводом ротации, локтевой шарнир с электроприводом, гильзу плеча с плечевым креплением, систему управления и источник питания 11).Однако пользование известным протезом вызывает существенное утомление инвалида и, кроме того, он некосметичен и потребляет значительное количество энергии.Целью изобретения является снижение энергозатрат, повышение косметичности и снижение утомления при пользовании протезом.Поставленная цель достигается тем, что в нем установлен разгрузочный механизм в виде плоского шарнирното четырехзвенника, одно из звеньев, которого неподвижно соединено с гильзой предплечья, а другое - связано с пружиной кручения, расположенной в гильзе плеча на выходном валу электропривода локтевого шарнира, а также установлены механизм автоматического переключения режима движений гильзы предплечья и разгрузочное устройство. Механизм автоматического переключениярежима движений гильзы предплечья выполнен в виде подпружиненной шпонки, размещенной в вырезе выходного вала электропри вода локтевого шарнира, и упора, установленного на корпусе электропривода.Разгрузочное устройство, выполнено в видеупругого элемента, например, пружины растяжения, один конец которой связан с плечевым 10 креплением, например жилетом, а другой конец подвижно соединен с гильзой плеча посредством четырехзвенного антипараллелограмма.На фиг. 1 изображен общий вид протеза 15 плеча с биоэлектрическим управлением; нафиг. 2 - эле 1 ктропривод локтевого шарнира с механизмом уравновешивания предплечья с кистью; на фиг, 3 - кинематическая схема разгрузочного устройства.20 Протез плеча с биоэлектрическим управлением содержит: искусственную кисть 1; гильзу 2 предплечья; локтевой шарнир 3; гильзу 4 плеча; крепление 5 (фиг. 3) на плечевом поясе, например, жилет; электропривод 6 кис ти; электропривод 7 ротации кисти; электропривод 8 локтевого шарнира; механизм 9 уравновешивания предплечья с кистью, состоящий из упругого элемента 10 (фиг. 2) и разгрузочного механизма 11, выполненного в ви де четырехзвенника, одно из звеньев 12 которого неподвижно соединено с гильзой 2 предплечья, а другое звено 13 связано с упругим элементом, напримерпружиной кручения, расположенным в гильзе 4 плеча на выходном валу 14 электропривода 8 локтевого шарнира.Кроме того, протез содержит механизм автоматического переключения режима движений гильзы предплечья, выполненный в виде подпружиненной щпонки 15, размещенной в вырезе выходного вала электроп 1 ривода 8 локтевого шарнира, и упора 16, служащего для перемещения шпонки в радиальном направлении при полном разгибании в локтевом шарнире 3.Разгрузочное устройство протеза установлено между гильзой 4 плеча и креплением 5 (фиг. 3) на плечевом поясе и выполнено в виде упругого элемента 17, например, пружины растяжения, один конец которой связан с плечевым креплением, например жилетом, а другой конец подвижно соединен с гильзой плеча посредством четырехзвенного антипараллелограмма, содержащего звенья 18 - 20.Протез плеча работает следующим образом.При движении предплечья с кистью относительно локтевого шарнира статический момент предплечья с кистью постоянно уравновешивается моментом упругото элемента 10. Равенство статического момента предплечья с кистью с силовым, моментом упругого элемента 10 на всем диапазоне угла сгибания в локтевом шарнире достигается использованием четырехзвенного механизма с соответствующим выбором параметров. При полном разгибании (до угла 180) предплечья упор 16 упирается в подпружиненную шпонку 15 и утапливает ее, при этом лредплечье отключается от электропривода 8 локтевого шарнира и получает возможность свободного качания в локтевом шарнире. В результате этого улучшается косметичность движения рук и снижаются энергозатраты инвалида при ходьбе, Подключение предплечья к электроприводу 8 происходит при включенном электроприводе 8, когда предплечье находится под углом не более 165.В любом положении протеза его статический момент полностью уравновешивается. Это достигается тем, что статичеокий момент всего протеза передается звену 18, воздействующему через среднее звено 19 на звено 20, к которому приложено усилие упругого элемента 17, обеспечивающее противодействую 5 10 15 20 25 Зо 35 40 45 50 щий момент. Равенство статического и приведенного к звену 18 момента упругих сил обеспечивается соответствующим выбором величин звеньев. Соединение протеза с разгружающим устройством в виде антипараллелограмма позволяет свободно манипулировать протезом в сагиттальной плоскости с минимальной затратой мышечной энергии.Предлагаемый протез плеча снижает энергопотребление приводом локтеното шарнира, повышает косметичность движений рук при ходьбе и уменьшает утомляемость инвалида как при выполнении движений протезированной конечностью, так и при ходьбе,Формула изобретения1. Протез плеча с биоэлектричес 1 ким управлением, содержащий искусственную кисть с электроприводом, гильзу предплечья с электроприводом ротации, локтевой шарнир с электроприводом, гильзу плеча с плечевым креплением, систему управления и источник питания, о тл ич а ющи й ся тем, что, с целью снижения энергозатрат, повышения косметичности лротеза и снижения утомления при пользовании протезом, в нем установлен разгрузочный механизм в виде плоского шарнирного четырехзвенника, одно из звеньев которого неподвижно соединено с гильзой предплечья, а другое - связано с пружиной кручения, расположенной в гильзе плеча на выходном валу электропривода локтевого шарнира, а также установлены механизм автоматического переключения режима движений гильзы предплечья и разгрузочное устройство.2. Протез по п. 1, отличающийся тем, что механизм автоматического перезаключения режима движений гильзы предплечья выполнен,в виде подпружиненной шпонки, размещенной в вырезе выходного вала электропривода локтевого шарнира, и упора, установленного на корпусе электропривода.3. Протез по п. 1, отличающийся тем, что разгрузочное устройство выполнено в вяде упругого элемента, например, пружины растяжения, один коленец которой связан с плечевым креплением, а другой конец подвижно соединен с гильзой плеча посредством четырехзвенного антипараллелограмма.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Шмидл Е. Протез плеча. - Огйорайс Тесйпй, 1972, Мо 11, 317 - 321,аз 580/7Н Подписноев СССР Типография, пр. Сапунова Изд, Ма 400 Государственного комитета по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Раунг