Искусственная кисть Советский патент 1980 года по МПК A61F1/06 

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к протеза верхних конечностей. Известна искусственная кисть, со держащая корпус с первым пальцей и блоком второго - пятого пальцев, внутри корпуса расположены электродвигатель, связанный с редуктором с выходной передачей винт - гайка, контактный переключатель с пласт ной, соединенный с редкутором и связанный с механическим усилителем и подвижной осью блока второго-пятого пальцев, механйЧв кий усилитель выполнен в виде рвачаг и шатуна, при этом рычаг жесткосоединен с втулкой и коромыслом, закреплеиным посредством оси и кронштейна в корпусе гкисти, а шатун соединен с коромыслом и фиксатором,п движно установленным на оси первого пальца и снабженным двумя планками, соединенными посредством стяжки и оси,несущей кулачок е тяго и пружиной,кинематически, связанный упором, жест ко скрепленным с -первш пальцем 1} Однако известная искуственная ки сть не обеспечивает существенного увеличения силы схвата и снижения энергопотребления. Это объясняется тем, что механический усилитель обеспечивает увеличение силы схвата лишь на ограниченном участке движения пальцев, так как максимальное увеличение усилия привода достигается лишь в том случае, когда коромысло и шатун достигнут взаимного расположения по прямой линии. При этом путь, на котором развивается максимальное усилие, ограничен, поэтому действие, совершаемое механическим усилителем на этом пути, не может существенно увеличить .сГйлу , сявата. Контактный переключатель с пласти-ной может выполнять функцию переключения при условии вращения каркаса первого пальца в сторону, обратную, сгибанию пальцев, чем обеспечивается движение серьги, |к6торая конусом отключает толкатель от блока второго пятого пальцев. Это приводит к потерям хода гайки редуктора и снижает возможность увеличения силы схвата. Конструкция фиксатора предусматри- вает жесткое крепление упора с-первым пальцем, что приводит к необходимости после контакта пальцев с пр метом поворачивать в ;ё пйль1Щ под действием механического усилителя, ход которого ограничен. Такая конструкция фиксатора не позволяет существенно увеличить силу охвата. Таким образом, известная искусст ная кисть затрудняет выполнение тяжелых физических работ. ..: Целью изобретения является облег чение выполнения тяжелых физических работ за.счет повышения быстродейстВИЯ и силы схвата при снижении энергопотребления электроприводом. Поставленйая цель достигается тем что в искусственной кисти кантактный переключатель выполнен в виде подпружиненного рычага с Г-образным вырезом, в котором расположен на одном конце кривошип, а другой конец рычага ша)нирно соединен с подвижной ОСЬЮ, на кулачке закреплен штифт, соединенный посредством тяги, имеющей продольный паз, с кривошипом, причем-шатун шарнирно соединен с под вижной осью и стойкой. На фиг. 1 изображена искусственна кисть с частичным вырывом ладонной частикорпуса на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1 на фиг. 3 - сечение Б-р на фиг. 1. Искусственная кисть включает кор пус 1 связанные с ним первый палец и блок 3 второго - пятого пальцев. Внутри корпуса расположен электропривод в виде электродвигателя 4 и связанного с ним редуктора 5 с вы ход нойгйёредачей вИНТ - гайка, на которой закреплен кривоиип 6. Послед ний шарнирно связан с рычагом перво го пальца 2. Подвижная ось 7 блока второго - пятого пальцев шарнирно соединена с одним концомподпружиненного рычага 8, выполняющего роль контактного переключателя. На другом конце рычага 8 .сделан Г-образный вы рез, посредством которого рычаг сое диняется с осью,кривошипа. Между не подвижной осью 9 блока 3 второго пятого пальцев и осью 10 первого пальца 2 установлены скрепленные меж ду собЬй планки 11 и 12, между кото рыми на оси 13 подвижно установлен подпружййе.нный кулачок 14, и на оси 10 первого пальца подвижно установл н упор 15, жестко -скрепленный со Стойкой 16, которая посредсзтвом йатуна 17 соединена с подвижкой осью 7 «5лока 3 вторсзго - пятого пальцев. Причем планки 11 и 12, подпружиненный кулачок 14, упор 15 со стойко 16 и иатуй 17 образуют фиксатор. На штифте 18, жестко закрепленном на пс дпружиненном кулачке 14., npoipeэью надета тйга 19, конец которой шарнирно связан с кривошипом б pieдуктора. Искусственная кисть раб6 1ёт следующим образом. При включении электродвигателя 4 на раскрытие пальцев посредством выходной пары винт-гайка редуктора 5 кривошип 6 двигается в сторону концов пальцев. При этом поворачивается рычаг первого пальца 2 и производится снятие нагрузки с первого.пальца. После снятия нагрузки с первого пальца прорезь тяги 19 достигает крайнего положения и посредством штифта 18 Поворачивает кулачок 14, расфиксируя блок 3 второго - пятого пальцев. При этом кривошип 6 достигает крайнего положения паза на подпружиненном рычаге 8, происходит смещение рычага по пазу в сторону. При дальнейшем движении кривошипа 6 происходит поворот всех пальцев до полного раскрытия, которое ограничено крайним положением хода гайки редуктора. Электродвигатель 4 затормаживается и должен быть выключен. При включении электродвигателя 4 на охват редуктор 5 посредством кривошипа 6 вращает все пальцы до встречи их с предметом, а точнее до момен-. та, когда сила сопротивления предмета, действующая на кривошип б, не превысит силу сцепления подпружиненного рычага 8 с тем же кривошипом. После этого под действием силы, ра 1виваемой электроприводом на кривошипе, рычаг 8 смещается в сторону продольного выреза. Действие кривошипа 6 на блок 3 пальцев посредством рычага 8 прекращается. Блок 3 пальцев удерживается в достигнутом положении подпружиненным кулачком 14 посредством упора 15, стойки 16 и шатуна 17. После смещения рычага 8 крЦвсшип 6 свободно передвигается по вырезу рычага 8 и продолжает вращать только основание первого пальца 2. А так как при этом блок 3 второго - пятого пальцев неподвижен и все усилие, развиваемое на выходе редуктора, прикладывается к рычагу первого пальца 2, сила схвата, развиваемая на концах пальцев, достигает 15;оловины усилия электропривода, так как передаточное отношение, определяемое соотношением плеч рычага первого пальца, равно 0,5. При работе искусственной кисти максимальная сила схвата на концах пальцев без дожатия (без повторного или импульсного включения эл ктродвигателя) составляет 70 и, что в 2,5 раза больше в сравнении с известной кистью. . 7 ... .., ,.. . . , Время нарастандя силы схвата до максймальнШ 170 1i) после соприкосновения пальцев с предметом для кисти с приводом М977 составляет 0,5 с. Энергопотребление кисти при достижении максимальной силы схвата за счёт исключения .режима импульсного дожатия снижается в соответствии с

уменьшением времени включенного состояния электродвигателя.

Искусственная кисть позволяет расширить функциональные возможности инвалидов (увел41чение силы схвата и сокрагаение оперативного времени на схват) и увеличить ресурс работы источника -питания.Названные преимущества кисти позволят,в свою очередь, раширить возможности трудоустройства инвалидов.

формула изобретения

Искусственная кисть, содержащая корпус, первый палец, блок 2 - 5 пёшьцев с под вижной и неподвижнрй осями, электропривод с выходной передачей винт - гайка, гайка которая посредством кривошипа соединена с рычагом первого пальца, контактный переключатель и фиксатор, состоящий из шатуна, подпружиненного кулачка.

планок и упора со стойкой, кинематически связанного с кулачком, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью облегчения выполнения тяжелых физически с работ за счет повышения быстродействия и силы схвата при снижении энергопотребления электроприводом, контактный переключатель выполнен в виде подпружиненного рычага с Г-образным вырезом, в котором расположен кривсшип, а другой конец рычага шарнирно соединен с подвижной осью, на кулачке закреплен штифт, соединенный посредством тяги, имеющей продольный паз, с кривошипом, причем шатун шарнирно соединен с подвижной осью и стойкой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 512763, кл, А 61 F 1/06, -976.

К И