УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ КОМПЬЮТЕРОМ БЕЗ ПОМОЩИ РУК Российский патент 2009 года по МПК A61F4/00 G06F3/33 

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для людей с параличами верхних и нижних конечностей, с их отсутствием, а также как дополнительный контур управления компьютером для людей, род занятий которых ограничивает использование рук.

Люди с тетраплегией (параличом верхних и нижних конечностей) не могут выполнять никаких действий руками. При высоком поражении спинного мозга полностью нарушается осознанное управление скелетными мышцами. Функционируют лишь группы челюстно-лицевых мышц и языка, так как они иннервируются черепными нервами. Кроме того, при работе с компьютером в некоторых случаях использование рук или затруднительно, или невозможно, или недостаточно (например, при одновременной подаче нескольких команд).

Известно устройство для дистанционного управления компьютером без помощи рук (RU 2245692 С2, 10.02.2005).

Эта конструкция, хотя и обеспечивает эффективное управление внешними средствами (компьютером) без помощи рук, а именно с помощью челюстно-лицевых мышц, мышц языка и зубов, поскольку целиком размещена в ротовой полости человека, однако она выполнена строго с учетом индивидуальных особенностей строения ротовой полости конкретного человека.

Известно также устройство для дистанционного управления компьютером без помощи рук (прототип), выполненное с возможностью размещения в ротовой полости и содержащее, как и заявленное, заключенные в эластичную влагонепроницаемую оболочку, установленные на симметричной относительно продольной плоскости фиксирующей пластине модуль обработки и передачи сигналов, электрически связанный с координатным блоком для управления курсором и, по меньшей мере, двумя управляющими контактами, выполняющих функции кнопок «мыши» (RU 2269325 С1, 10.02.2006).

В устройстве, известном из патента RU 2269325, электронный модуль обработки и передачи сигналов, координатный блок, управляющие контакты, выполняющие функции кнопок «мыши», и соединительные провода расположены в едином корпусе, который, в свою очередь, фиксируется на базисе, изготовленном по слепку челюсти конкретного пользователя. Следовательно, для другого пользователя необходимо изготавливать другое устройство, которое будет соответствовать его антропометрическим параметрам. Это штучное производство очень ограничивает круг пользователей и делает устройство дорогостоящим, сложным в эксплуатации и не технологичным.

Задачей настоящего изобретения является разработка не персонифицированного устройства для дистанционного управления компьютером без помощи рук, которое способно приспосабливаться (адаптироваться) под ротовую полость антропометрического размера и формы и поэтому может быть использовано любым человеком. Устройство при каждой установке его в ротовую полость должно занимать одну и ту же позицию. Одновременно с удержанием устройства на верхнем небе и верхних резцах оно должно иметь определенную степень свободы (мобильность) и легко адаптироваться к новому месту (позиции) в процессе его эксплуатации. Кроме того, устройство должно быть компактным, легким и не травматичным для слизистой ротовой полости и языка. Также устройство должно фиксироваться в ротовой полости и извлекаться из нее без помощи рук и посторонней помощи. Наконец, устройство должно быть технологичным для машинного производства, что сделает его недорогим и доступным для широкого применения.

Таким образом, технический результат заключается в создании устройства для пользователей с различными антропометрическими данными, а именно в улучшении эксплуатационных характеристик, а также в упрощении и удешевлении технологии изготовления устройства.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для дистанционного управления компьютером без помощи рук, выполненном с возможностью размещения в ротовой полости и содержащем заключенные в эластичную влагонепроницаемую оболочку, установленные на симметричной относительно продольной плоскости фиксирующей пластине модуль обработки и передачи сигналов, электрически связанный с координатным блоком для управления курсором и, по меньшей мере, двумя управляющими контактами, выполняющих функции кнопок «мыши», согласно изобретению фиксирующая пластина состоит из центральной части, передней отгибной части и задней отгибной части, выполненных обращенными под углом вверх относительно центральной части и с возможностью изменения угла наклона относительно друг друга по линии сгиба. При этом к торцевой поверхности передней отгибной части фиксирующей пластины примыкает передний фиксирующий баллон. Промежуточный фиксирующий баллон установлен на верхней поверхности центральной части, а задний фиксирующий баллон установлен на верхней поверхности задней отгибной части над установленным модулем обработки и передачи сигналов. Каждый управляющий контакт закреплен на нижней поверхности центральной части фиксирующей пластины, а координатный блок закреплен на нижней поверхности задней отгибной части фиксирующей пластины.

Кроме того, фиксирующие баллоны могут быть заполнены газом или смесью газов, или пластическим материалом.

Предусмотрено, что передний фиксирующий баллон может быть выполнен с U-образной выемкой, центральная ось которой расположена в продольной плоскости фиксирующей пластины.

На фиг.1 изображен общий вид устройства дистанционного управления компьютером (вид сбоку).

На фиг.2 показано размещение устройства в ротовой полости человека (вид сбоку).

На фиг.3 показано размещение устройства в ротовой полости человека (вид спереди).

Устройство для дистанционного управления компьютером без помощи рук выполнено с возможностью его размещения в ротовой полости человека. Устройство содержит модуль обработки и передачи сигналов (1), электрически связанный с модулем координатный блок (2), управляющий курсором, и электрически связанные с модулем по меньшей мере два управляющих контакта (3), выполняющих функции правой и левой кнопок «мыши». Устройство также имеет симметричную относительно продольной плоскости (плоскость симметрии) фиксирующую пластину (4), состоящую из центральной части (5), передней отгибной части (6), обращенной под углом вверх относительно центральной части, и задней отгибной части (7), обращенной также под углом вверх относительно центральной части. Упомянутые части фиксирующей пластины выполнены с возможностью изменения угла наклона относительно друг друга по линиям (в местах) сгиба. Устройство также снабжено передним фиксирующий баллоном (8), промежуточным фиксирующим баллоном (9) и задним фиксирующим баллоном (10). Передний фиксирующий баллон примыкает через перемычку (11) к торцевой поверхности передней отгибной части (6) фиксирующей пластины. Промежуточный фиксирующий баллон установлен на верхней поверхности центральной части (5) фиксирующей пластины. Задний фиксирующий баллон установлен на верхней поверхности задней отгибной части (7) фиксирующей пластины (4) над установленным там же модулем обработки и передачи сигналов (1). Каждый управляющий контакт (3) закреплен на нижней поверхности центральной части пластины. Координатный блок (2) закреплен на нижней поверхности задней отгибной части пластины. Фиксирующая пластина (4) с установленными на ней упомянутыми рабочими элементами, а именно с фиксирующими баллонами (8, 9, 10), управляющими контактами (3), модулем обработки и передачи сигналов (1) и координатным блоком (2), заключена в эластичную влагонепроницаемую оболочку (12). Фиксирующие баллоны могут быть заполнены газом или смесью газов или пластическим материалом. Предусмотрено, что передний фиксирующий баллон может быть выполнен с U-образной выемкой (13), центральная ось которой расположена в продольной плоскости (в плоскости симметрии) фиксирующей пластины.

Устройство работает следующим образом.

Устройство исходной формы (фиг.1) помещают в ротовую полость таким образом, чтобы передний фиксирующий баллон (8) вошел в загубное пространство, а задний фиксирующий баллон (10) уперся в свод неба. Задний фиксирующий баллон (10) защищает слизистую неба (фиг.2) от травмирующего воздействия жестких элементов модуля обработки и передачи сигналов (1). Затем нижними резцовыми зубами прижимают центральную часть (5) фиксирующей пластины (4) к верхним резцам, при этом, в зависимости от наклона зубов и глубины свода твердого неба, по линиям сгиба у передней отгибной части (6) и задней отгибной части (7) меняются углы наклона относительно центральной части (5) фиксирующей пластины. При анатомическом расположении верхних резцовых зубов под наклоном вперед и уплощенном своде неба задняя отгибная часть (7) фиксирующей пластины отклоняется по линии изгиба, а задний фиксирующий баллон (10) приобретает форму уплощенного свода неба. При расположении верхних резцовых зубов под нормальным наклоном отклоняется передняя отгибная часть (6), и, в зависимости от глубины свода неба, отклоняется задняя отгибная часть (7) фиксирующей пластины. При расположении верхних резцовых зубов под наклоном вовнутрь и глубоком своде твердого неба отклоняется задняя отгибная часть (7) фиксирующей пластины, и, в зависимости от глубины и рельефа свода неба, формируется форма и рельеф заднего фиксирующего баллона (10). Во всех вышеперечисленных вариантах передние зубы верхней челюсти располагаются на промежуточном фиксирующем баллоне (9), деформируя его, при этом формируется вдавление, которое удерживает центральную часть (5) фиксирующей пластины (4) от горизонтальных перемещений (вперед-назад). U-образная выемка (13) при установке устройства двигается вдоль уздечки, что центрует устройство по вертикальной оси. При этом в зависимости от формы верхней челюсти - узкой или широкой передний фиксирующий баллон (8) меняет форму и соответственно изгиб, а за счет перемычки (11) укладывается в углубление над передними зубами. При этом верхняя губа прижимает передний фиксирующий баллон (8) в углублении, что, в свою очередь, позволяет удерживать все устройство от соскальзывания (смещения) вниз. Затем языком прижимают заднюю отгибную часть (7) фиксирующей пластины к небу и, сомкнув губы, создают разрежение воздуха в ротовой полости, при этом задний фиксирующий баллон (10) принимает форму свода и рельефа твердого неба, создавая эффект присасывания, что, в свою очередь, удерживает устройство при работе языком на координатном блоке (2).

Сигнал от координатного блока передается по проводникам на модуль обработки и передачи сигналов (1) и затем по каналу связи на принимающее устройство компьютера.

По окончанию работы пользователь, без помощи рук, выталкивает устройство кончиком языка из ротовой полости. Затем устройство помещают в емкость с антисептической жидкостью для сохранения формы и с гигиенической целью.

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для людей с параличами верхних и нижних конечностей. Устройство выполнено с возможностью размещения в ротовой полости и содержит заключенные в эластичную влагонепроницаемую оболочку, установленные на симметричной относительно продольной плоскости фиксирующей пластине модуль обработки и передачи сигналов, электрически связанный с координатным блоком для управления курсором и, по меньшей мере, двумя управляющими контактами, выполняющими функции кнопок «мыши». Фиксирующая пластина состоит из центральной части, передней отгибной и задней отгибной частей, последние выполнены обращенными под углом вверх относительно центральной части и с возможностью изменения угла наклона относительно друг друга по линиям сгиба. К торцевой поверхности передней отгибной части примыкает передний фиксирующий баллон, промежуточный фиксирующий баллон установлен на верхней поверхности центральной части, а задний фиксирующий баллон - на верхней поверхности задней отгибной части, над модулем обработки и передачи сигналов. Каждый управляющий контакт закреплен на нижней поверхности центральной части фиксирующей пластины, а координатный блок закреплен на нижней поверхности задней отгибной части. Использование изобретения позволяет улучшить эксплуатационные характеристики, а также упростить и удешевить технологию изготовления устройства. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Устройство для дистанционного управления компьютером без помощи рук, выполненное с возможностью размещения в ротовой полости и содержащее заключенные в эластичную влагонепроницаемую оболочку, установленные на симметричной относительно продольной плоскости фиксирующей пластине модуль обработки и передачи сигналов, электрически связанный с координатным блоком для управления курсором и, по меньшей мере, двумя управляющими контактами, выполняющих функции кнопок «мыши», отличающееся тем, что фиксирующая пластина состоит из центральной части, передней отгибной части и задней отгибной части, выполненных обращенными под углом вверх относительно центральной части и с возможностью изменения угла наклона относительно друг друга по линиям сгиба, при этом к торцевой поверхности передней отгибной части фиксирующей пластины примыкает передний фиксирующий баллон, промежуточный фиксирующий баллон установлен на верхней поверхности центральной части, а задний фиксирующий баллон установлен на верхней поверхности задней отгибной части, над установленным модулем обработки и передачи сигналов, каждый управляющий контакт закреплен на нижней поверхности центральной части фиксирующей пластины, а координатный блок закреплен на нижней поверхности задней отгибной части фиксирующей пластины.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что фиксирующие баллоны заполнены газом или смесью газов.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что фиксирующие баллоны заполнены пластическим материалом.

4. Устройство по п.1 или 2, или 3, отличающееся тем, что передний фиксирующий баллон выполнен с U-образной выемкой, центральная ось которой расположена в продольной плоскости фиксирующей пластины.