УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ БИОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ Советский патент 1967 года по МПК A61F2/72 A61F2/76 

Изобретение относится к техническим средствам, предназначенным для испытаний систем управления или их отдельных узлов.

Установки для испытаний биоэлектрических систем управления или их узлов известны. Однако на этих установках можно исследовать только работоспособность систем. Для испытаний систем на надежность и долговечность они не приспособлены.

В отличие от известных, предлагаемая установка оснаохена выключающими реле времени, коммутирующим устройством в виде переключателей, генератором калиброванного сигнала в виде мультивибратора на тиратронах с холодным катодом и многозвенным RC-фильтром на выходе, а ее реверсирующее устройство снабжено электромагнитным реле и питающим это реле автогенератором, который соединен с пересчетной ячейкой, собранной но триггерной схеме.

Такое выполнение устройства иозволяет имитировать реальные условия эксплуатации нри испытаниях систем или их узлов на надежность и долговечность.

Па фиг. 1 представлена принципиальная схема установки; на фиг. 2 - блок-схема установки.

вое плечо генератора в качестве нагрузки включена обмотка электромагнитного счетчнка 3. В правое нлечо включена обмотка электромагнитного реле 4.

Автогенератор служит для реверсирования электродвигателей приводов исполнительных механизлюв протезов, например нри испытании искусственных кистей и механизмов ротации этих кистей, а также при испытании блоков питания с электродвигателями в качестве нагрузок.

Реверсирование достигается с помощью электромагнитного реле 4, питаемое автогенератором.

Частоту автогенератора можно изменять с номощью неременного резистора 5. Электромагнит ый счетчик 3 регистрирует число циклов работы автогенератора. Пересчетная ячейка на лампах 6-)/ является системой, состоящей из трех триггеров, которые могут быть с номощью переключателей 12-16 носледовательно включены к катодной нагрузке автогенератора, с которой снимается запускающий импульс.

Генератор калнброваниого сигнала ламны 17 и 18 выполнен в виде мультивибратора на тиратронах с холодным катодом, работающим в автоколебательном режиме; сигнал с генератора снимается через многозвенный RC-фнльтр с л,елите.1ей 19 и 20. Амплитуда выходного

сигнала составляет 100 мкв, а его частота 190-10 гц. Генератор калиброванного сигнала предназначен для испытания усилителей биопотенциалов.

При испытании таких двухкапальиых усилителей с логическими устройствами пересчетная ячейка с помоидью реле 21 и реле времени 22 осуществляет подачу кратковременных импульсов с генератора калиброванного сигнала одновременно на оба входа усилительных каналов. При этом длительность подачи сигналов регулируется посредством резистора 23.

Реле времеии 24-27 кинематически связаны с подвижными элементами испытуемых приводоо в механизмах протезов и обеспечивают нагрузку на электродвигатели с последующим отключением их от источника питания. Длительность выдержки электродвигателей под током может меняться в зависимости от условий испытаний в пределах 0,1-2 сек с помощью переменных резисторов 28 и 29, 30 и 31.

Узел коммутации состоит из переключателей 12-16, 31-51 и выключателей 52 и 53. Узел обеспечивает выбор соответствующей программы испытаний.

Каждый из переключателей 12-16 имеет три положения - {левое, среднее и правое, см. фиг. 1), обеспечивающие чередование циклов работы приводов кисти и ротации в отнощениях 1 ; 1, 1 : 2 и 1 : 4.

Каждый из переключателей 32-40 может занимать четыре последовательных положения включения (слева направо): приводов, усилителя, логического устройства (ЛУ) и усилителя с ЛУ.

Переключатели 41-50 могут иметь пять положений (слева направо), обеспечивающих выполнение программы испытаний при одновременном и последовательном режиме, а таклсе включение усилителя. ЛУ и усилителя с ЛУ.

Источник питания состоит из двух сетевых выпрямителей: низковольтного (диоды 54-57) и высоковольтного (диоды 55-65). Высоковольтный выпрямитель обеспечивает работу узлов установки (автогенератора, генератора калиброванного сигнала, пересчетпой ячейки, реле времени). Низковольтный выпрямитель со сглаживающим LC-фильтром обеспечивает работу испытуемых объектов (усилителей биопотенпиалов, логических переключающих устройств, электромеханических приводов) при испытании их на надежность и долговечность. При испытании всей системы биоэлектрического управления, включая электромеханические приводы и блоки питания, низковольтный выпрямитель отключается с помощью переключателя 51, который устанавливается в этом случае в положение испытания.

Установка для испытаний кистей и механизмов ротации при их одновременной работе работает следующим образом. На кисти (или приводе кисти) закрепляются концевые выключатели 66 67 к датчик УСИЛИЯ схвата 68,

соединенный с тензометрическим усилителем; на предплечье (или приводе ротации) закрепляются концевые выключатели 69 и 70, причем выключатель 66 устанавливается на срабатывание при полном смыкании пальцев кисти, а выключатель 67 - при полном разгибании их. Выключатели 69 и 70 устанавливаются так, чтобы выключатель 69 срабатывал в крайнем положении супинации кисти, а выключатель 70 - в крайнем положении пронации ее. Электродвигатели 71 и 72 приводов кисти и ротации соответственно присоединяются к зажимам 73 и 74 установки. При этом выключатели 52 и 53 включены, переключатели 32-40 устанавливаются в крайнее левое положение, а переключатели 41-50 - в полол ение, соответстБ Ющее одновременной работе. При обкатке приводов при нспы.тании их на надежность и долговечность, переключатель 51 устанавливается в положение Сеть. Если производится испытание блоков питания, а в качестве нагрузок иснользуются приводы, то переключатель 51 устанавливается в положение испытания и к зажимам 75 с соблюдением по.иярности присоединяется блок питания.

С помощью, например, шлейфного осциллографа регистрируются усилие схвата на концах пальцев кисти, ток и напряжение источника питания и отметка времени. Ко.личество циклов работы механизмов фиксируется электромагнитным счетчиком 3.

Для иснытаннй кистей и механизмов ротации при их последовательной работе установка собирается аналогично. Переключатели 12-16 устанавливаются в одно из трех положений (1:1, 1:2, 1:4) в зависимости от того, через какое количество циклов работы должны чередоваться приводы кисти и механизма

0 ротации. Переключатели 32-40 устанавливаются в пололчсние, соответствующее включению привода, переключатели 41-50 - в положение последовательной работы, а переключатель 51- в положение испытания. В

5 этом случае производятся испытания на количество циклов работы механизмов за одни заряд - разряд блока питания. Выключатель 52 нри этом включен, а выключатель 53 выключен.

0 При испытании двухканального усилителя к трем зажимам 76 а 77 присоединяются входы усилительных каналов, причем к средней клемме присоединяется общая точка схемы усилителя (Земля) и по одному из проводов

5 от входа каждого силительного канала. К крайним зажимам 76 присоединяются вторые провода от входов усилительных каналов. К зажимам 78 присоединяется шнур питания усилителя с соблюдением полярности включения. Выход усилителя присоединяется к зажимам 79.

Выключатель 52 Г1ри этом выключен, а выключатель 53 включен. Переключатели 32-40 и 41-50 устанавливаются в положения, соотчатель 51 устанавливается в положение Сеть при испытании усилителя, или в положение Испытания, если испытывается усилитель вместе с блоком питания.

Количество циклов работы задающего генератора фиксируется счетчиком 3, а количество срабатываний усилителя - счетчиком 80.

Для испытаний усилителя с приводом установка собирается так же, как и для испытаний усилителя, а к выходу усилителя присоединяются привод исполнительного механизма (например, кисти) и счетчик 80. На приводе (или кисти) закрепляются концевые выключатели 66 и 67. Степень надежности испытуемых объектов определяется по показаниям счетчиков 3 и 80.

Для испытаний логического переключающего устройства его вход присоединяется к зажимам 81. К зажимам 78 присоединяются провода питания этого устройства с соблюдение:: полярности включения. Один из проводов выхода логического устройства (не общий для обоих двигателей) присоединяется к правому (по схеме) зажиму 79 счетчика 80. Переключатели 12-16 устанавливаются в левое (по схеме) положение 1:1, переключатели 52-40 и 41-50 устанавливаются в положение включения //Л, при этом выключатель 52 включен, а выключатель 53 выключен. Переключатель 51 устанавливается в зависимости от условий эксперимента либо в положение Сеть, либо в положение Испытания. Надежность работы логического устройства определяется по показаниям счетчиков 3 и 80.

При испытаниях усилителя с логическим переключающим устройством вход усилителя и щнур питания присоединяются к зажимам 76, выход усилителя соединяется со входом логического устройства, питание и выход логического устройства соединяются с зажимами как при испытаниях логического устройства. Переключатели 12-16 устанавливаются в положение 1:1, выключатели 52 и 53 включены, переключатели 32-40 к 41-50-в положение включения усилителя с ЛУ. Переключатель 51 в зависимости от условий эксперимента устаиавл 1:)ается в положение Ct/u li/in Испытания.

При испытании протеза, HanpnAiep, предплечья или плеча с одной парой движений, оп закрепляется на щтативе. На кисти протеза устанавливается датчик усилия схвата 68 и концевые выключатели 66 и 67. Выключатель 52 при этом выключен, а 55 - включен. Переключатели 32-40 и 41-50 устанавливаютея в положение 1зключения усилителя. Количество циклов работы протеза регистрируется счетчиком 3. Величина усилия схвата, потребляемый ток и напряженке блока питания регистрируются, например, с помопшю

щлейфного осциллографа.

Подготовка установки для испытаний протеза с двумя парами движений сводится к следующему. На протезе закрепляются коицевые выключатели 66-70, на кисти устанавлпваетс5; датчик усилия схвата, токосъемники соединяются с зажимами 76. Переключатели 12-16 устанавливаются в одно из трех полог-кенпй (1 : 1, i : 2, 1 : 4), в зависимости от условий эксперимента. Переключатели 32-40 и

41-50 устанавливаются в положение включения усилителя с //.У, а выключатели 52 и 53 при этом включены.

Предмет изобретен и я

Установка для испытаний биоэлектрических систем управлен1 Я или их узлов, содержащая генератор калиброванного сигнала и реверсирующее устройство, отличающаяся тем, ч го, с целью имитации реальных условий эксплуатации при испытаппях на надежность и долговечность испытуемых объектов, она оснащена выключающими реле времени, коммутирующим устройством в виде переключателей, генератором калиброванного сигнала, выполненным в виде мультивибратора на тиратронах с холодным катодом и многозвенным RC-фильтром на выходе, а ее реверсирующее устройство снабжено электромагнитным реле и питающим это реле автогенератором, соединенным с пересчетной ячейкой, собранной, например, по триггерпой схеме. J

67

66