Протез кисти
Владельцы патента RU 2325876:
Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им. С.П. Королева" (RU)
Изобретение относится к медицине, а именно к протезированию, и может быть использовано в протезах верхних конечностей с тяговым управлением и пассивным (пружинным) схватом. Протез кисти содержит подпружиненный четырехзвенный механизм и приводной барабан, кинематически связанный с четырехзвенным механизмом посредством приводного рычага, и приводимый в движение тягой управления. Приводной барабан выполнен в виде тела вращения, образующая которого в сечении, перпендикулярном оси барабана, представляет собой кривую в форме отрезка спирали. Техническим результатом изобретения является уменьшение усилия раскрытия кисти, прилагаемого к тяге управления, при обеспечении заданной величины усилия охвата. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к медицине, к протезированию, и может быть использовано в протезах верхних конечностей с тяговым управлением и с пассивным (пружинным) схватом.
В качестве аналога рассматриваются конструкции кистей с активным раскрытием и пассивным (пружинным) охватом, управляемые одной тягой, например, кисть 901 [1], кисть ЛНИИ-52-1 [1].
В качестве прототипа предлагаемой конструкции кисти рассматривается кисть 9549 [2].
Кинематическая схема кисти 9549 приведена на фиг.1.
Кисть-прототип содержит тягу управления 1, приводной барабан 2 цилиндрической формы, приводной рычаг 3, подпружиненный четырехзвенный механизм 7, 8, 9, 10, при этом после снятия усилия с тяги 1 под действием пружины 6 звенья четырехзвенного механизма совершают движение в обратном направлении и пальцы кисти смыкаются. Пружина 6, кроме возврата в сомкнутое положение, обеспечивает заданное усилие схвата.
Недостатком известного технического решения является то, что усилие в тяге возрастает по мере раскрытия кисти и может достигать значения порядка 80 Н.
Задачей изобретения является уменьшение усилия раскрытия кисти, прилагаемого к тяге управления, при обеспечении заданной величины усилия схвата.
Указанная задача решается тем, что в предлагаемом протезе кисти приводной барабан выполнен в форме тела вращения, причем в плоскости, перпендикулярной оси барабана, образующая выполнена в виде отрезка спирали, в частности, например, отрезка логарифмической спирали.
Сущность предлагаемого протеза поясняется фиг.2 - конструктивно-кинематической схемой и фиг.3 - результатами расчета усилий в управляющей тяге по ее экскурсии.
При приложении усилия к тяге управления 1, закрепленной неподвижно на приводном барабане 2, последний приходит во вращательное движение, которое передается посредством приводного рычага 3 к исполнительному четырехзвенному механизму 7, 8, 9, 10, соединяющему первый палец 4 и блок II-V пальцев 5. При этом после снятия усилия с тяги управления 1 под действием пружины 6 звенья четырехзвенного механизма совершают движение в обратном направлении и пальцы кисти смыкаются. Пружина 6, кроме возврата в сомкнутое положение, обеспечивает заданное усилие схвата.
На фиг.3 позицией 12 представлены изменения усилий в тяге конструкции прототипа и позицией 13 - изменение усилий в тяге для предлагаемой конструкции приводного барабана, образующая которого в плоскости, перпендикулярной его оси, выполнена в виде отрезка логарифмической спирали.
Из конструктивно-кинематической схемы видно, что такое выполнение приводного барабана 2 начальный радиус тяги управления 1 меньше, чем у цилиндрического барабана прототипа, а конечный радиус - больше.
За счет этого происходит перераспределение усилий по экскурсии тяги управления 1 и, наряду с более благоприятным распределением усилий по экскурсии тяги, обеспечивается, как это видно из фиг.3, снижение максимального значения усилия в тяге примерно на 30%.
Литература
1. Коротков П.А. Исследования механизмов искусственных кистей. - Диссертация, Л., ЛНИИП, 1952.
2. Каталог протезных полуфабрикатов инструмента, оборудования и приспособлений. - М., 1976.
1. Протез кисти, содержащий подпружиненный четырехзвенный механизм и приводной барабан, кинематически связанный с четырехзвенным механизмом посредством приводного рычага, и приводимый в движение тягой управления, отличающийся тем, что приводной барабан выполнен в виде тела вращения, образующая которого в сечении, перпендикулярном оси барабана, представляет собой кривую в форме отрезка спирали.
2. Протез кисти по п.1, отличающийся тем, что приводной барабан выполнен в виде тела вращения, образующая которого в сечении, перпендикулярном оси барабана, представляет собой кривую в форме отрезка логарифмической спирали.
