СИСТЕМА УПРАВЛЕИИЯ БИОЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ ПРОТЕЗАМИ ВЕРХНИХ КОНЕЧИОСТЕЙ Советский патент 1970 года по МПК A61F2/72 

Системы управления биоэлектрическими протезами верхних -конечностей, содержащие усилитель биопотенциалов и вибратор, известны.

Известны также устройства обратной связи с датчиком давления в виде диафрагменной гидропередачи, генератором синусоидальных колебаний, усилителем напряжения, генератором прямоугольных импульсов, усилителем МОЩНОСТИ И вибратором. Однако системы управления в НИХ не позволяют инвалиду оценивать И тонко дозировать силу схватывания предметов нальцами искусственной кисти протеза; при длительном воздействии вибрационных сигналов инвалид утомляется; время схватывания предмета весьма продолжительное.

В предлагаемой системе установлен мультивибратор, генерирующий сигналы прямоугольной формы, пропорциональные амплитуде управляющего сигнала, а также тензометрический датчик давления, размещаемый, например, в одном ИЗ пальцев искусственной

КИСТИ.

Система содержит блок ограничения времени подачи информации, выполненный в внде электронного реле времени.

Мультивибратор соединен с усилителем МОЩНОСТИ внутренней обратной связью по току электродвигателя.

предотвращают утомление от длительного воздействия вибрационных сигналов и обеспечивают автоматическое ускорение схватывания предмета.

На чертеже нредставлена блок-схема снстемы управления.

Электроды (токосъемники) /, каждый из которых совмещен с трехкаскадным усилителем напрял ения биопотенциалов 2, имеют

ПОСТОЯННЫЙ контакт с колеей культи 3. Сигналы, постунивщие с выходов усилителей напряжения, детектируются и сглал иваюТся, а затем подаются на управляемый мультивибратор 4, генерирующий прямоугольные имнульсы, частота -которых пропорциональна амплитуде управляющих сигналов. Порог срабатывання мультивибратора обеспечивается кремниевым диодом, обладающим высоким обратным сопротивлением.

Импульсы мультивибратора управляют усилителем МОЩНОСТИ 5, работающим в ключевом режиме. В нагрузку усилителя мощности включен электродвигатель сервопривода 6. Вращение вала электродвигателя реверсируется блоком коммутации 7, содержащим два реле и управляющий ими усилитель тока. При иоявленин сигналов в канале, управляющем, нанример, разгибанием пальцев искусственной кисти, реле коммутируют обновении пальцев искусственной кисти с предметом мультивибратор соединен с усилителем мощности внутренней реостатной обратной связью 8 по току электродвигателя. При этом возрастание тока якоря электродвигателя вызывает увеличение длительности генерируемых импульсов. При соприкосновении пальцев с предметом в чувствительном элементе 9 в виде тензометрического датчика (установленного, например, в первом пальце искусственной кисти) возникают электрические сигналы, пропорциональные силе схватывания нредмета. С датчика давления эти сигналы поступают на тензометричеокий усилитель 10 и далее в блок преобразования 11. Затем сигналы в виде прямоугольных импульсов через электронное реле времени 12 подаются в усилитель мощности 13. С выхода усилителя мощности сигналы подаются на вибратор 14. Электронное реле времени подключает вибратор к цепи обратной связи только на время, необходимое для восприятия и оценки инвалидом поступающей информации. При длительном удержании предмета кистью информация будет поступать к инвалиду только при изменении силы схватывания.

Предмет изобретения

1. Система управления биоэлектрическими протезами верхних конечностей, содержащая

токосъемники, усилители напряжения и мощности биопотенциалов, электрический сервопривод, датчик давления, генератор прямоугольных импульсов, каналы обратной связи, усилитель вибрационных сигналов и вибратор, отличающаяся тем, что, с целью оценки и дозирования инвалидом силы схватывания предметов пальцами искусственной кисти, в ней установлен мультивибратор, генерирующий

сигналы прямоугольной формы, пропорциональные амплитуде управляющего сигнала, а датчик давления, выполненный тензометрическим и размещенный, например, в первом пальце искусственной кисти.

2. Система управления по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью предотвращения утомления инвалида от длительного воздействия вибрационных снгналов путем подачи их только при изменении силы схватывания предмета, она содержит блок ограничения времени подачи информации, выполненный в виде электронного реле времени, электрически связанного с усилителем мощности. 3. Система управления по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что, с целью автоматического ускорения схватывания нри соприкосновении пальцев искусственной кисти с предметом, мультивибратор соединен с усилителем мощности внутренней реостатной обратной связью

по току электродвигателя.