УСТРОЙСТВО для ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ УПРАВЛЕНИЯ МЕХАНИЗМОВ ПРОТЕЗОВ Советский патент 1967 года по МПК A61F5/01 

Устройства для переключения механизмов протезов, работающих с помощью биотоков мыщц, известны. Такие устройства содержат усилители биотоков и электромагнитные реле и служат для последовательного управления двумя парами движений (например, схватом-раскрытием пальцев искусственной кисти и пронацией-супинацией этой же кисти) с помощью биосигналов от одной пары мышц культи. В известных устройствах на входе реле времени применен делитель напряжения для (при одновременной подаче двух сигналов) переключения контактов реле с первой пары управляемых биотоками мыщц движений на вторую пару, при этом обеспечивается удерживание в замкнутом состоянии контактов реле в течение времени, определяемого цепочкой RC. Это устройство может быть применено в протезах предплечья и плеча с биоэлектрическим управлением с двумя парами последовательно выполняемых движений, в тех случаях, когда одна пара движений, например сжатие-разжатие кисти, является основным, постоянно подключенным к системе управления, а вторая пара движений, например пронация-супинация искусственной кисти, должна являться вспомогательной, т. е. подключаться для выполнения кратковременного движения.

быть использовано npi; протезировании инвалидов с односторонней ампутацией предплечья, иногда с односторонней ампутацией плеча. Оно не может быть применено при протезиросании ин;валидов с двухсторонней а.мпутацией предплечья и плеча. Между те-м желательно, чтобы обе пары управляемых движений сжатие-расжатие и пронация-супинация искусственной кисти были равноценными

и переключение с одной пары управляемых движе)П1Й на другую производилось И1шалидом по его желанию путем кратковременной подачи биосигналов с обеих управляемых мыщц. Наличие равноценных функций в -протезах Плеча и предплечья с двухсторонней ампутацией особенно необходимо -при выполнении многих бытовых движений (при приеме

,И и т. д.).

В предлагаемом устройстве, в отличие от известных, установлена схема совпадения и электронная схема с двумя устойчивыми состояниями, например мультивибратор, управляемая сигналами с выхода схемы совпадения. Такое выполнение устройства обеспечивает последовательное управление двумя механизмами протеза биотоками одной пары мышц антагонистов.

Устройство содержит схему совпадения 1. электронную схему 2 с двумя устойчивыми состояниями, например, мультивибратор, исполнительный механизм 3.

Устройство работает следующим образом. Предположим, что, например, из-за флуктуации тока, ток коллектора одного из транзисторо в, например транзистора Г, на мгновение увеличится. Это приведет к увеличению падения напряжения на сопротивлении ь вследствие чего напряжение на коллекторе транзистора Т понизится. Это изменение напряжения через сопротивление R будет передано в цепь основания транзистора Га и снизит напряжение на его основании. В результате ток коллектора транзистора Т уменьшится, что вызовет увеличение напряжения на коллекторе транзистора То, которое через сопротивление jRa будет подано в цепь основания транзистора fj н еще более увеличит ток его коллектора. Процесс будет быстро развиваться в этом направлении до тех нор, пока транзистор TI не будет полиостью открыт. Таким образом схема приходит в одно из пололсений устойчивого равиовесия. В таком устойчивом состоянии схема будет находиться до тех пор, пока не последует отрицательный пусковой импульс для переброса состояния схемы. Отрицательное нусковое напряжение, поступающее на открытый транзистор Т, мало сказывается на режиме его работы, так как коллекторный ток этого транзистора настолько велик, что не может больше увеличиваться при изменении коллекторного напряжения. Но, поступая на основание транзистора Т-2, пусковой импульс вызывает ток rs цепи его коллектора и напряжение на коллекторе уменьшается. Это изменение напряжения через сопротивление з передается в цень осног вания транзистора TI, вследствие чего ток его коллектора уменьшается. Начавшись, этот процесс стаповится лавинообразным и продолжается до тех пор, покатранзистор Т не будет закрыт, а транзнстор Т полностью открыт. Это будет вторым устойчивым положением схемы. Переброс состояния транзисторов наступает скачкообразно, а не плавно, т. е. схема работает как переключатель. Конденсаторы С) и Са служат для того, чтобы нередать импульс от коллектора одного траизистора Иа основание другого. Диоды Д -н Лг предохраняют коллекторы обоих транзисторов от замьгкания, но до-нускают передачу отрицательного импульса на коллекторы транзисторов TI и Го. В одном из устойчивых полол еиий (в тех случаях, когда транзистор Г оказывается закрытым) с его коллектора че рез делитель R, Rr, на основание транзистора

Ту ноступает отрицательное нанряжение, открывающее транзистор Гд, в нагрузке которого включена обмотка электромагнитного реле Р. Реле срабатывает, а контакты реле 5 отключают подключенный к выходу узла управлен1ия двигатель (/i исполнительного механизма и нодключают двигатель qz другого исполнительного механизма. В тех случаях, когда закрыт транзистор Т, напряжение на

0 основании транзистора Гд оказывается незначительным, реле отключается, а контакты реле возвращаются в нормально замкнутое состояние, подключая при этом к выходу узла упра1Бле 1ия двигатель q исполнительного ме5 хаинзма.

Подключение желаемого исполнительного механизма оператором производится путем подачн кратковременного сигнала с мышц антагонистов на вход узла управления, а затем

0 при раздельной подаче сигналов с той или шюй мышцы оператор управляет реверсивной работой двигателя исполнительного механизма (например, сжатием-разжатием или нронацией-сунииацней кисти).

5 Схема совпадения, собранная на емкостях а. C, С:, И диодах Д.-j, Д4, обеспечивает переброс устойчивого положения переключающего устройства.только в тех случаях, когда на контакты входа А н В переключающего устройства подается два отрицательных импульса, н удерживает в устойчивом состоянии схему при подаче на контакты входа Л или В переключающего устройства одного отрицательного импульса.

5 При подаче отрицательного импульса на контакт А переключающего устройства отрицательный импульс, пройдя емкость Сз, диод Д4 и контакт В, попадает на плюс питания через контакты реле выхода одного из каналов

0 узла управления. При подаче отрицательного импульса на контакт В этот импульс, пройдя емкость C, диод Да и контакт А, /попадает на плюс питания через контакты реле выхода второго канала узла управления.

Предмет н з о б р е т е и и я

Устройство для переключения управления 0 механизмов нротезов, содержащее усилитель и электромагнитное реле, отличающееся тем, что, с целью последовательного управления двумя механизмами протеза биотоками одной пары мышц антагонистов, в нем установлена схема совпадения и электронная схема с двумя устойчивыми состояниями, например, .мультивибратор, управляемая сигналами с выхода схемы совпадения.

1J