Привод протеза руки

Союз Советскнк Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 010678(51) М. Кл. ,А 61 Г 1/06 Государственный комитетСовета Министров СССРпо делам нзобретеннйн открытий(54) ПРИВОД ПРОТЕЗА РУКИ Изобретение относится к медицинс- кой технике, а именно к протезам верхних конечностей, приводимым в действие внешними источниками энергии.Известен привод протеза руки, со- о держащий корпус, электродвигатель,исполнительные механизмы с входными шестернями и редуктором, тягу и рычаг управления, систему микропереклю; чателей управления. Однако протез, О снабженный этим приводом, выполняет только две функции и требует значительных энергозатрат при пользова- .нии, что снижает эффективность проте" зирования. 16Целью изобретения является увеличение числа выполняемых протезом функций и снижение энергозатрат при пользовании протезом.Поставленная цель достигается тем,3) что в приводе установлен управляющий механизм с редуктором и винтовой. передачей, гайка которой несет промежуточную шестерню, на выходе редуктора исполнительных механизмов на подвижной шпонке.размещена ведущая шестерня с буртиками, связанная с промежуточной шестерней управляющего механизма, а электродвигатель установлен в корпусе подвижно, подпружинен, соединен с тягой управления через кулисныймеханизм и имеет два выходных конца,соединенных фрикционными муфтами совходами редукторов управляющего и исполнительных механизмов.Кроме того, редуктор исполнительных механизмов выполнен несамотормозящимся, зубья шестерен исполнительных механизмов размещены в продольныхпазах гайки винтовой передачи управ"ляющего механизма, а сама гайка имеетнаправляющий выступ, контактирукщийс одним из микропереключателей управ.пения,При этом рычаг управления выполнен двуплечим, установлен в корпусеподвижно, подпружинен и имеет на одном плече тормозную колодку, связанную с одной иэ фрикциоиных муфт.На чертеже изображена кинематическая схема привода протеза руки.Привод протеза руки состоит изкорпуса 1, кулисы 2, на которой закреплен электродвигатель З.с двумя выходными концами вала, снабженногофрикционными коническими полумуфтами4 и 5, двух редукторов. Несамотормозящийся редуктор 6 исполнительногомеханизма. имеет на выходе ведущуюшестерню 7 с буртиками 8, на подвижной шпонке 9, размещенную на валу 10,В редукторе 11 управляющего механизма на ходовом винте 12 установленаматочная гайка 13, имеющая направляющий выступ 14. На поверхности гайкисвободно поставлена промежуточнаяшестерня 15. Входные шестерни 16-19исполнительных механизмов протеза находятся в зацеплении с промежуточнойшестерней 15 и продольными пазами 20на гайке 13, выполненными в формеОзубьев .естерен исполнительных механизмовЭлектродвигатель 3 с двумявыходными концами установлен в направляющих 21 корпуса 1 соосно с входными валами редукторов 6 и 11,снабжен ных фрикционнйми полумуфтами 22 и 23,и поджат пружиной 24 к редуктору 6,причем на обойме электродвигателя 3имеетя палец 25, входящий в паз кулисного механизма 26, на кулисе 2 20которого закреплена тяга 27 управления, Против кулисы 2 в орпусе 1 установлена упругая балка 28 равного сопротивления с наклеенными на нее сдвух сторон тензометрическими датчика- д 5ми 29. Кроме того, в корпусе 1 имеется микропереключатель 30 прямого хода, микропереключатель,31 обратногохода, двуплечий рычаг 32 управленияс тормознй колодкой 33, поджатой кполумуфте пружиной 34,30Против направляющего выступа 14,гайки 13 установлены концевые микропереключатели 35, 36, 37, 38 в положениях, соответствующих положениямкаждой входной шестерни 16, 17, 18, 3519 исполнительных механизмов.Привод работает следующим образом.При натяжении и выборке тяги 27 .управления кулиса 2 передвигает электРодвигатель 3 по направляющим 21 до 40соприкосновения полумуфт 4 и 22, Вконце хода одновременно кулиса 2 нажимает на упругую балку 28, Происходит включение электродвигателя 3. Взависимости от величины прогиба балки 28 с помощью датчиков 29 вырабатывается электрический сигнал, пропорциональный усилию на тяге 27, которыйЙодключает контакты одного из четырехконцевых микропереключателей, например микропереключателя 36, в электрйческую цепь управления электродвигатс"фем. Вращение вала электродвигателя3 передается через редуктор 11 винту12, который перемещает маточную гай 55ку 13 поступательно вместе с промежуточной шестерней 15, Шестерня 15 вдвою очередь перемещает шестерню 7 редуктора 6 за счет буртиков 8 по ;алу10, таким образом осуществляется зацепление промежуточной шестерни 1560с входной шестерней 17 исполнительного механизма, Одновременно происходитзацепление шестерен 16, 18, 19 с продольными пазами 20 гайки 13. Одновременно направляющий выступ 14 маточной гайки 13 нажимает на кнопкуконцевого микропереключателя 36 ипроисходит отключение электродвигателя 3,После этого производится расслабление тяги 27 управления и электродвигатель 3 поджимается с помощью пру" жины 24 полумуфтой 5 к полумуфте 23 При нажатии на рычаг 32 управления происходит отведение колодки 33 от поверхности полумуфты 23 и производится включение одного из микропереключателей, например микропереключателя 30 прямого хода. Включается электродвигатель 3, вращение вала которого с помощью муфты передается к редуктору 6, от него через шестерню 7 и промежуточную шестерню 15 на входную шестерню 17 одного из исполнительных мег ханизмов. Время воздействия на микро- переключатель 30 соответствует време ни работы исполнительного механизма., Для остановки исполнительного механиэма производится опускание рычага 32, При этом размыкаются контакты микропе- . реключателя 30,колодка 33 прижимается к полумуфте 23 пружиной 34,Для осуществления обратного хода того же исполнительного механизма производится нажатие на рычаг 32, отводится колодка 33 и включается микропереключатель 31 обратного хода, При этом вал электродвигателя 3 начинает вращаться в противоположную сторону, изменяется направление вращения и на входной шес- терно 17 исполнительного механизма.Для остановки производится опускание рычага 32, включается микропереключа-. тель 31, обесточивается электродвигатель 3. Колодка 33 поджимается к полумуфте 23. Для включения другого исполнительного механизма, например шестерни .19, производится выборка тяги 27 соответствующим подключению этого механизма усилием. При этом на датчике 29 вырабатывается сигнал,пропорциональный усилию на тяге, и в электрическую цепь двигателя подключаются контакты концевого микропереключателя 38, соответствующего выбран" ному исполнительному механизму. Одно, временно происходит соединение полу- муфт 4 и 22 и включение электродвигателя. Вращение вала двигателя переда- ется через зубчатую передачу к винту 12, который перемещает маточную гайку 13 поступательно вместе с шестерней 7 за счет буртиков 8 по валу 10 редуктора 6Промежуточная шестерня 15 входит в зацепление с входной шес терней 19 исполнительного механизма.Одновременно происходит зацепление шестерен 16, 17, 18 с продольными пазами 20 к гайке 13. Направляющий выступ 14 маточной гайки 13 доходит до концевого микропереключателя 38,происходит отключение электродвигателя 3.Работа исполнительного механизма производится так же, как и в предыдущем случае нажатием на рычаг 32 управления.Привод имеет высокий коэффициент полезного действия, так как исполнительный редуктор предусмотрен несамотормозящимся. Количество функций ис О полнительных механизмов теоретически неограниченно.Конструкция привода позволяет увеличивать количество активных функций,исполняемых одним двигателем,обеспечивает уменьшение энергозатрат при управлении протезом и уменьшение веса и габаритов привода,а также повышение КПД механических передач, используемых дпя исполнительных механизмов.формула изобретения1. Привод протеза руки, содержащий корпус, электродвигатель, исполнительные механизмы с входными шестернями и редуктором, тягу.и рычаг управления, систему микропереключателей управления, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увелйчения числа вы выполняемых протезом функций и сниже, ния энергозатрат при пользовании протезом, в приводе установлен управляющий механизм с редуктором и винтовой передачей, гайка которой несет промежуточную шестерню, на выходе редуктора исполнительных механизмов на подвижной шпонке размещена ведущая шестерня с буртиками, связанная с промежуточной шестерней управляющего механизма, а электродвигатель установлен в корпусе подвижно, подпружинен, соедин .н с тяг й управления через кулисный механизм и имеет два выходных конца, соединенных фрикционными муфтами со входами редукторов управляющего и исполнительных Механизмов.2. Привод протеза руки по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что редуктор исполнительных механизмов выполнен несамотормоэящимся, зубья шестерен исполнительных мехайизмов раз- мешены в продольных пазах гайки вивтовой передачи управляющего механиз- ма, а сама гайка имеет направляющий выступ, контактирующий с одним из микропереключателей управления.3. Привод протеза руки по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что рычаг управления выполнен двуплечим, установлен в корпусе подвижно, подпружинен и имеет на одном плече тормозную колодку, связанную с одной из фрикционных муфт.614793 Составитель Л,СоловьевТехредМ.Борисова Корректор И.Гоксич едакт ори 3779/2 ЦНИИПИ Гос а ров СССР 13035,П Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 илиал Тираж 7 арственного к по делам иэобосква, Ж,митета тений ушска Подписноеовета Министоткрытийнаб., д. 4/5