Протез плеча с биоэлектрическим управлением Советский патент 1978 года по МПК A61F1/06 

1

Изоб.ретение относится к протезированию и протезостроенйю, а именно к протезам верхних (конеч.ностей с биоэлектрическим управлением.

Известен протез плеча с биоэлектрическим управление-м, .содержащий искусственную кисть с электроприводом, гильзу предплечья с электроприводом ротации, локтевой шарнир с электроприводом, гильзу плеча с плечевым креплением, систему управления и источник питания 1.

Однако .пользование известным протезом вызывает существенное утомление инвалида и, кроме того, он некосметичен и потребляет значительное количество энергии.

Целью изобретения является снижение энергозатрат, повышение -косметичности и снижение утомления при пользовании протезом.

Поставленная цель достигается тем, что в нем установлен разгрузочный механизм в виде плоского щарнирного четырехзвенника, одно из звеньев которого неподвижно соединено с тильзой предплечья, а другое - связано с пружиной вручения, расположенной в гильзе плеча на выходном валу электропривода локтевого ц арнира, а также установлены механизм автоматического переключения режима движений гильзы иредплечья и разгрузочное устройство.

Механизм автоматического переключения режима движений гильзы предплечья выполнен в виде подпружиненной щпонки, размещенной в вырезе выходного вала электропривода локтевого шарнира, и упора, установленного на корпусе электропривода.

Разгрузочное устройство выполнено в виде упругого элемента, например, пружины растял ;ения, одии конед которой связан с плечевым

.креплением, например жилетом, а другой конец подвижно соединен с гильзой плеча посредством четырехзвенного антипараллелограмма. На фиг. 1 изображен общий вид протеза

плеча с биоэлектрическим управлением; на фИг. 2 - электропривод локтевого шарнира с механизмом уравновешивания предплечья с кистью; на фиг. 3 - кинематическая «хема разгрузочного устройства.

Протез плеча с биоэлектрическим управлением содержит: искуоственную кисть 1; гильзу 2 предплечья; локтевой шарнир 3; гильзу 4 плеча; К|репление 5 (фнг. 3) на плечевом поясе, например, жилет; электропривод б кисти; электропривод 7 ротации кисти; электропривод 8 локтевого щарнира; механизм 9 уравновещивания предплечья с кистью, состоящий нз упругого элемента 10 (фиг. 2) и разгрузочного механизма 11, выполненного в виде четырехзвенника, одно из звеньев 12 которого неподвижно соединено с гильзой 2 предплечья, а другое звено 13 связано с упругим элементом, «алример пружиной кручения, расположенным в гильзе 4 плеча на выходиом валу 14 электропривода 8 локтевого шарнира.

Кроме того, протез содержит механизм автоматического переключения /режима движений гильзы предплечья, выполненный в виде подпружиненной шпонки 15, размещенной в вырезе (ВЫХОДНОГО вала электропривода 8 локтевого шарНира, и упора 16, служащего для перемещения шпо.нки в радиальном направлении при «полном разгибании в локтевом щарнйре 3.

Разгрузочное устройство протеза установлено между гильзой 4 плеча и креплением 5 (фиг. 3) .на плечевом поясе и выполнено в виде упругого элемента 17, например, пружины растяжения, один конец .которой связан с плечевым креплением, например жилетом, а другой конец подвижно соединен с гильзой плеча посредством четырехзвенного антипараллелограмма, содержащего звенья 18-20.

Протез плеча работает следующим образом.

При движении предплечья с жистью относительно локтевого щарнира статический момент предплечья с кистью постоянно уравновешивается моментом упругого элемента 10. Равенство статического момента предплечья с кистью с силовым .моментом упругого элемента 10 на всем диапазоне угла сгибания в локтевом щарнире достигается использованием четырехзвенного механизма с соответствующим выбором параметров. При полном разгибании (до угла 180°) предплечья упор 16 упирается в лодпружиненную шпонку 15 и утапливает ее, при этом предплечье отключается от электропривода 8 локтевого щарнира и получает возможность свободного качания в локтевом шарнире. В результате этого улучшается косметичность движения рук и снижаются энергозатраты инвалида при ходьбе. Подключение предплечья к электроприводу 8 происходит при включенном электроприводе 8, когда предплечье находится под углом не более il65°.

В любом положении протеза его статический момент полностью уравновещивается. Это достигается тем, что статический момент всего протеза передается звену 18, воздействующему через среднее звено 19 на звено 20, к которому приложено усилие упругого элемента 17, обеспечивающее противодействующий момент. Равенство статического и приведенного к звену 18 момента упругих сил обеспечивается соответствующим выбором величин звеньев. Соединен«е протеза с разгружающим устройством в виде антипараллелограмма позволяет свободно манипулировать протезом .3 сагиттальной -плоскости с минимальной затратой мышечной энергии. Предлагаемый протез плеча снижает энергопотребление приводом локтевого шарнира, повыщает косметичность движений рук при ходьбе и уменьшает утомляемость инвалида как п.ри выполнении движений протезированной конечностью, так и при ходьбе.

.

Формула изобретения

1.Протез плеча с биоэлектрическим управлением, содержащий искусственную кисть с электроприводом, гильзу предплечья с электроприводом ротации, локтевой шарнир с электроприводом, гильзу плеча с ллечевым креплением, систему управления и источник питания, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат, повыщен«я косметичности протеза и снижения утомления при пользовании протезом, в нем установлен разгрузочный механизм в виде плоского шарнирного четырехзвенника, одно из звеньев которого неподвижно соединено с .гильзой предплечья, а другое -связано с пружиной кручения, расположенной в гильзе плеча на выходном валу электропривода локтевого шарнира, а также установлены механизм автоматического переключения режима движений

гильзы предплечья и разгрузочное устройство.

2.Протез по п. 1, от л и ч а ЮШИ и ся тем, что механизм автоматического переключения режима движений гильзы предплечья выполйен в виде подпружиненной шпонки, размещенной в вырезе выходного вала электропривода локтевого шарнира, и упора, установленного на корпусе электропривода.

3.Протез по п. 1, отличающийся тем, что разгрузочное устройство выполнено в виде упругого элемента, например, пружины растяжения, один конец которой связан с плечевым креплением, а другой конец подвижно соединен с гильзой плеча посредством четырехзвенного антипараллелограмма. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Шмидл Е. Протез плеча. - «Orthopadic Technik, 1972, № 11, 317-321.

3 -г

/г