УСТРОЙСТВО для ИЗМЕРЕНИЯ силы СХВАТА И СУММАРНОЙ ВЕЛИЧИНЫ ДЕФОРМАЦИЙ ИСКУССТВЕННОЙ Советский патент 1972 года по МПК A61F2/76 

Изобретение относится к протезированию.

Известны устройства аналогичного назначения, содержащие основание, направляющие, подвижную рамку с нониусным измерительным механизмом, датчики и элементы крепления, фиксации и регулировки.

Необходимость получения данных о величине суммарной деформации деталей исполнитель 1ого механизма и привода, а также о компенсации зазоров в их звеньях, возникающих при изменении усилий схвата, появилась в связи с созданием протезов с различными механизмами дожатия. Характерной особенностью этих протезов является то, что в процессе схвата изменяется усилие, передаваемое на исполнительный механизм.

До контакта с предметом, когда сопротивление меньше, привод работает с одним усилием. На этом этапе сравнительно просто можно осуществить визуальное наблюдение за перемещением пальцев с помощью известных приборов. После контакта с предметом, т. е. при включении в действие механизма дожатия, происходит увеличение силы привода, что в свою очередь вызывает упругие деформации и микросмещения звеньев исполнительного механизма и привода. Визуальное наблюдение за перемещением пальцев и изменениями в исполнительном механизме и приводе осуществить невозможно, хотя суммарное значение всех микроперемещений, приведенных к концам пальцев, достигает значительной величины. Наличие упругих деформаций и микроперемещений вызывает значительные затраты энергии. Для создания высокоэффективного механизма дожатия необходимо знать суммарную величину деформаций и перемещений, а также величину усилий, затрачиваемых приводом на их преодоление в

процессе схвата после контакта с предметом.

Однако известные устройства для измерения силы схвата не обеспечивают определения силы схвата и величины суммарных деформаций исполнительного механизма звеньев кисти после конгакта с нредметом и имитации дожатия.

Предлагаемое устройство отличается от

известных тем, что направляющие снабжены

планкой с тензометрическими датчикамл п

измерительным механизмом, а кольцо для

удержания кисти закреплено на основании.

На фиг. 1 - изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - устройство, вид спереди; на фиг. 3 - то же, план; на фиг. 4 - то же, вид слева.

Механизм измерения параметров содержит основание 4, на котором укреплены стойка 5 с кольцом 6 для крепления кисти и две направляющие 7, соединенные сверху неподвижной планкой 8. На планке закреплены линейка штангенциркуля 9 и два тензометрических датчика 10, которые соединены едиными контактами между собой, а другими подключены к входным клеммам тензометрического усилителя, образуя с ним мостовую схему. Выходы тензометрического усилителя соединены со стрелочным прибором. На направляющих посредством втулок 11 свободно закреплена подвижная рамка, образованная верхней планкой 12, двумя стержнями 13 и нижней планкой 14. В нижней планке предусмотрено отверстие для свободного прохождения винта 15. Винт, снабженный рукояткой 16, устанавливается в отверстие нижней планки 13 и резьбой заходит в стуницу 17. Между нижней планкой и стуницей на винт надета пружина 18, благодаря которой рамка удерживается в верхнем положении.

Направляющие, закрепленные в основании и соединенные сверху неподвижной планкой, вместе с подвижной рамкой, регулировочным механизмом, штангенциркулем и тензометрическими датчиками составляют механизм измерения параметров кисти протеза на выбранном исследователем участке раскрытия пальцев и имитации усилия схвата нри контакте с предметом.

Имитация усилия схвата необходима для того, чтобы изучить поведение звеньев исполнительного механизма и привода в зависимости от изменения усилия схвата. При этом необходимо получить не абсолютные значения деформаций и смещений отдельных деталей и звеньев, а их суммарную величину, приведенную к выходному звену исполнительного механизма, т. е. к концу пальцев.

При конструировании искусственной кисти протезов с механизмом дожатия важно знать суммарную величину деформаций и смещений, приведенную к концам пальцев кисти в зависимости от изменения усилия схвата в течение всего процесса дожатия. Но осуществлять дозирование силы схвата на малых интервалах затруднительно. Поэтому целесообразно применение механизма имитации силы схвата, совмещенного с приспособлениями, обеспечивающими снятие параметров искусственной кисти.

Величина деформаций и смещений в звеньях исполнительного механизма и привода совершенно не изменится от того, будут ли пальцы оказывать давление на предмет или предмет на пальцы.

В предлагаемом устройстве роль предмета, дозирующего величину силы схвата, выполняет механическая часть регистратора параметров кистей протезов. Измерение суммарной величины деформаций и смещений, приведенной к концам пальцев с помощью регистратора параметров кистей протезов, осуществляется следующим образом. Предварительно кисть раскрывается на заданную исследователем величину и фиксируется в этом положении. В раскрытом состоянии кисть закрепляется на приборе посредством кольца таким образом, чтобы второй и третий пальцы располагались на средней части верхней

плоскости неподвижной планки 8, а первый палец -несколько ниже подвижной планки 11. Затем вращением рукоятки подвижная планка подводится до контакта с первым пальцем. За начало контакта принимается

такое положение регулятора, когда стрелка стрелочного прибора начинает отклоняться от нуля. Нулевое положение стрелочного прибора и достигнутые к этому моменту показания штангенциркуля принимаются за начало

отсчета, соответственно, усилия схвата и суммарной величины деформаций и смещений, приведенной к концам пальцев. Затем медленно вращается винт, что вызывает давление рамки на пальцы. Так как положение

пальцев кисти зафиксировано, то движение рамки вызывает деформацию неподвижной планки и тензометрических датчиков, которые соединены с входами тензометрического усилителя, а выходы тензометрического усилителя - с оттарированным стрелочным прибором.

При достижении силы схвата, установленной исследователем для данного интервала, вращение винта прекращается, снимаются показания и записываются. Аналогично производят измерения на всех заданных интервалах. Результаты замеров обрабатывают.

Предмет изобретения

Устройство для измерения силы схвата и суммарной величины деформаций искусственной кисти протезов, содержащее основание, направляющие, подвижную рамку с нониусньш измерительным механизмом, датчики и

элементы крепления, фиксации и регулировки, отличающееся тем, что, с целью одновременного определения силы схвата и величины суммарных деформаций исполнительного механизма звеньев кисти после контакта с

предметом, направляющие снабжены планкой с тензометрическими датчиками и измерительным механизмом, а кольцо для удержания кисти закреплено на основании.

11

Фиг. 2