Искусственная кисть

Сфез СоветеникСошаектичвсии кРеевубттин О П И С А Н И Е854388ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(5М. Кл. А 61 г 1/06 Ввудауаеввай кавтет СССР ав лвяате вза 4 ретеввй н вййвФ(54) ИСКУССТВЕННАЯ КИСТЬ Изобретение относится к медицинской технике, к протезам верхних конечностей.Известна искусственная кисть, которая содержит корпус, первый палец со стержнем и основанием и блок вто 5 рого-пятого пальцев с подвижнои и неподвижной осями, электропривод с выходной передачей винт-гайка, посредством кривошипа соединенной с рычагом10 первого пальца, контактный переклю-. чатель и фиксатор, при этом контактный переключатель выполнен в виде рычага 6 Г-образным вырезом, в котором расположен кривошип, другой конец рычага шарнирно соединен с подвижной осью П-.У пальцев, фиксатор состоит из шатуна, штифта, планок, упора со стойкой, кинематически связанного с подпружиненным кулачком, кроме того, кулачок соединен посредством тяги с кривошипом, а шатун - с подвижной осью П-У пальцев и стойкой фиксатора 11 3. Однако, хотя с помощью даннойкисти возможно получить необходимуюсилу схвата пальцев, для обеспечения указанной силы используется только энергия прямого хода редуктораэлектропривода, тогда как обратныйход редуктора является холостым иэнергия на его выполнение тратитсянерационально,Цель изобретения - снижение энергопотребления электроприводом.Поставленная цель достигаетсятем, что в искусственной кисти, содержащей корпус, первый палец с основанием и стержнем, блок 2-5 пальцев сподвижной и неподвижными осями, электропривод с выходной передачей винтгайка и кривошипом, соединенным срычагом первого пальца, контактныйпереключатель и фиксатор, выполненный в виде планок, подпружиненногокулачка и,штифта, подвижно соединенного с кривошипом, на оси первогопальца шарнирно установлена рамка,Искусственная кисть содержит корпус 1 (фиг. 1), электропривод с электродвигателем 2 н редуктором 3 с выходной передачей 4 винт-гайка, на25 гайке закреплен кривошип 5, соединенный с основанием 6 первого пальца. На основани 6 предусмотрен паз 7 (фиг, 2), с помощью которого основание соединено с кривошипом. Основание первого пальца одновременно является деталью контактного переключателя, На нем закреплен конец пружи. ны 8 ограниченного сгибания первого пальца и стержень 9, входящий в кон 35 такт с подпружиненной защелкой 10 3.осредством фигурного выступа 11, Усилитель состоит из пластины 12 с зубом 13, на котором закреплены пружина-аккумулятор 14, ось 15 и стойка40 16. Защелка 10 переключателя и пластина 12 усилителя установлены на рамке 17, выполненной в виде вилки, и входят в контакт между собой посредством зуба 13 и выступа 11. Пластина 12 усилителя посредством оси кривошипа 5 подвижно соединена с редуктором 3 и с основанием 6 первого пальца,Между неподвижной осью 18 блока 19 2-5 пальцев и осью 20 первого паль 50 ца установлены две планки 21, на оси 22 (фиг, 2) подвижно установлен подпружиненный кулачек 23, на котором закреплен штифт 24 (фиг. 4). Планки, подпружиненный кулачек и штифт образуют фиксатор. На штифт прорезью надета тяга 25, конец которой шарнирно связан с кривошипом 5 редуктора (фиг. 1 и 2), На рамке 17,шарнирно 30 3 8543 на которой закреплены пружины-акку" муляторы и пластины с зубом, а также, подпружиненная защелка с фигурным выступом, причем защелка контактно соединена со стержнем первого пальца, а посредством выступа - с зубом плас 5 тины.На фиг.изображена искусственная кисть с частичным вырезом ладонной части корпуса; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1, положение механизма при движении пальцев до контакта с предметом; на фиг. 3 - то же, для .положения механизма прн движении вальцев после контакта с предметом; на фиг. 4 - сечение - на фиг. 1; на фиг. 5 - положение переключателя при фиксированном усилителе; на фиг, 6- положение переключателя при расфиксированном усилителе. го 88 4закрепленной на оси 20, с помощью Ъси 26 (фиг. 4) установлен упор 27. Кроме того, посредством оси 28, шатуна 29 и подвижной оси 30 рамка соединена с блоком 2-5 пальцев,Искусственная кисть работает следующим образом. При включении электродвигателя 2 (фиг, 1) на раскрытие пальцев, редуктор 3 посредством выходной передачи 4 винт-гайка и кривошипа 5 вращает пластину 12 вместе с закрепленной на ней пружиной-аккумулятором 14В начале фазы раскрытия пальцев до нарушения контакта пальцев с предметом, т.е, в период зарядка пружины-аккумулятора 14, на кривошип 5 редуктора кроме энергии электропривода действуют с одной стороны сила сопротивления пружины-аккумулятор 14, с другой стороны - сила упругих деформаций звеньев механизма, которые действуют на кривошип 5 через основание 6 первого пальца. В начальный момент раскрытия пальцев силы упругих деформаций бльше сопротивления пружины-аккумулятора 14 и электропривод работает в холостом режиме. По иере раскрытия пальцев нагрузка на электропривод постепенно . увеличивается,и в конце движения электропривод работает в пусковом режиме, т,е. для зарядки пружины- аккумулятора используются силы упругих деформаций, что дает воэможность производить зарядку пружины с меньшими затратами энергии электропривода. Одновременно с этим тяга 25, закрепленная на кривошипе 5, прорезью движется по штифту 24 и при полном снятии нагрузки с первого пальца и полной зарядке пружины-аккумулятора прорезь тяги достигает крайнего положения, поворачивает подпружиненный кулачек 23, кулачек 23 отходит от упора 27 и расфиксирует блок 2-5 пальцев, начинается раскрытие, пальцев. В начале фазы раскрытия первый палец под действием пружины 8 смещается на 3-4 мм в сторону закрытия пальцев и освобождает подпружиненную защелку 10 с выступом 11 переключателя, вследствие чего она входит в контакт с зубом 13 пластины 12 усилителя н фиксирует ее, а вместе с ней и пружину-аккумулятор 14 в заведенном положении. В фазе раскрытия одновременно с первым пальцев враща -5 8543ется рамка 17, которая с помощью шатуна 29 производит поворот блока2-5 пальцев до необходимого положения. Двигатель выключается.При включении электродвигателя2 на схват пальцев редуктор 3 пос. редством кривошипа 5 вращает все пальцы до контакта с предметом. Одновременно вращается подпружиненный кулачек 23 и как только движение пальцевпод действием сопротивления предметаостанавливается, кулачек входит вконтакт с упором 27, Фиксирует рамку17, а вместе с ней, с помощью шатуна29, фиксируется и блок 2-5 пальцев. дПосле контакта пальцев с предметом,когда электропривод преодолеваетсопротивление пружины 8, происходитсмещение первого пальца на 3-4 мм всторону раскрытия. При этом основание 6 первого пальца посредствомстержня 9 нажимает защелку 10 (фиг,3)контактного переключателя, выводитее из зацепления с зубом 3 пластины12 усилителя, благодаря чему освобождается пружина-аккумулятор 14,которая посредством пластины 12вместе с кривошипом вращает первыйпалец в сторону закрытия. В начальный период после контакта их с пред- З 0метом пальцы движутся за счет энергии электропривода до тех пор, покасилы сопротивления предмета не превысят силу пружины 8 ограниченного сгибания пальцев. После этого изменяется З 5 передаточное отношение, происходитфиксация блока 2-5 пальцев и включается пружина-аккумулятор 14, которая связана с основанием первого пальца посредством кривошипа 5 редуктора, 40 поэтому скорость движения первого пальца при включении пружины-аккумулятора 4 регулируется работой элек. тропривода, В связи с тем, что движения электропривода передаются только на основание первого пальца, то время достижения максимальной силы увеличивается больше чем в 2 раза, диапазон регулирования силы схвата соответственно увеличивается. После из менения передаточного отношения и включения пружины-аккумулятора 4 нагрузка на электропривод резко уменьшается,и привод работает в холостом режиме до тех пор, пока силы сапротивления упругих деформаций пе сравняют,ся с силой действия пружины-аккуму 88 6лятора на кривошип 5. С ростом сопротивления сил упругих деформацийнагрузка на электропривод увеличи"вается и достигает максимальногоусилия. К концу фазы двигатель работает в пусковом режиме,Такйм образом, механизм позволяетиспользовать накопленную пружинойаккумулятором потенциальную энергиюпосле контакта пальцев с предметомпараллельно с энергией прямого ходаредуктора, при этом требуемая силасхвата достигается при меньшей мощности электропривода. Кроме того,на зарядку пружины-аккумулятора расходуется часть энергии упругих деформаций, которая освобождается прираскрытии пальцев в фазе их движениядо нарушения контакта с предметом,т.е. экономится энергия источника питания, поэтому в данной искусственной кисти можно использовать электропривод, мощность которого на 35-50 меньше мощности применяемогопривода, а значит, емкость источника питания и его габариты уменьшаются.Формула изобретенияИскусственная кисть, содержащая корпус, первый палец с основанием ц стержнем, блок 2-5 пальцев с подвижной и неподвижными осями, злектропривод с выходной передачец винт-гайка и кривошипом, соединенным с рычагом первого пальца, контактный переключатель и Фиксатор, выполненный в виде планок, подпружиненного кулачка и штифта подвижно соединенногоФс кривошипом, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью сниженця энергопотребления электроприводом, на оси первого пальца шарнирно установлена рамка, на которой закреплены пружины-аккумуляторы и пластины с зубом, а также подпружиненная защелка с Фигурным выступом, причем защелка контактно соединена со стержнем первого пальца, а посредством выступа - с зубом пластины.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2635191, 28-1 3 кл. А 61 Г 1/06, 1978 г. Изобретение в Госреестре н зарегистрировано.оставитель Лвкшинехред А.Бабинец Н. Гор ектор Н. Бабине сное 6 Тираж 687 Подпиенного комитета СССРетений и открытий3 жРаушская наб. и. 45иал ППППатент", г. Ужгород, ул, Проектная