Устройство для измерения силы схвата и суммарной величины деформаций искусственной

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

327929

Союз Соеетскик

Социалистическил

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

М. Кл. А 61f 1/06

Заявлено 14.Х.1970 (¹ 1484051!31-16) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 02.||.1972. Вюллстспь № 6

Дата опубликования описания 22.|1|.1972

Комитет по делам изобретений и открытий ори Сосете Министров

СССР

УДК 617.57-089.28 (088.8) Авторы изобретения

В. Л. Капуста и В. Ф. Ходячих

Заявитель

Харьковский научно-исследовательский институт протезирования, ортопедии и травматологии им. проф. М. И. Ситенко

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СИЛЫ СХВАТА

И СУММАРНОЙ ВЕЛИЧИНЪ| ДЕФОРМАЦИЙ ИСКУССТВЕННОЙ

КИСТИ ПРОТЕЗОВ

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 исполнительного 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 значи5 тельные затраты энергии. Для создан»»я высокоэффективного механизма дожатпя необходимо знать суммарную величину деформаций и перемещений, а также величину усилий, затрачиваемых приводом на их преодоление в

10 процессе схвата после контакта с предметом.

Однако известные устройства для измерения силы схвата»е обеспечивают определения силы схвата и величины суммарных де15 формаций исполнительного механизма звеньев кисти после контакта с предметом и имитации дожатия.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что направляющие снабжены

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

На фиг. 1 — изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — устройст25 во, вид спереди; на фпг. 3 — то же, план; на фиг. 4 — то же, впд слева.

Устройство состоит пз механизма 1 измерения параметров с тензометрпческпмп датчиками, тензометрпческого усилителя 2 и

30 стрелочпого прибора 3.

327929

Механизм измерения параметров содержит основание 4, на котором укреплены стойка 5 с кольцом б 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 щ схему. Выходы тензометрического усилителя соединены со стрелочным прибором. На направляющих посредством втулок 11 свободно закреплена подвижная рамка, образованная верхней планкой 12, двумя стержнями 18 и 15 нижней планкой 14. В нижней планке предусмотрено отверстие для свободного прохождения винта 15. Винт, снабженный рукояткой

lб, устанавливается в отверстие нижней планки 18 и резьбой заходит в ступицу 17, Меж- 20 ду нижней планкой и ступицей на винт надета пружина 18, благодаря которой рамка удерживается в верхнем положении.

Направляющие, закрепленные в основании и соединенные сверху неподвижной планкой, 2S вместе с подвижной рамкой, регулировочным механизмом, штангенциркулем и тензометрическими датчиками составляют механизм измерения параметров кисти протеза на выбранном исследователем участке раскрытия 30 пальцев и имитации усилия схвата при контакте с предметом.

Имитация усилия схвата необходима для того, чтобы изучить поведение звеньев исполнительного механизма и привода в зависимо- SS сти 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 исполнительно- 4О го 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 4S 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 50 схвата, совмещенного с приспособлениями, обеспечивающими снятие параметров искусственной кисти.

Величина деформаций и смещений в звеньях исполнительного механизма и приво- 55 да 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 су.ммарной 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 нониусным 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.

327929

Составитель Е. Ланцбург

Техред 3. Тараиенко Корректор О. Волкова

Редактор Д. Пинчук

Заказ 668/2 Изд. № 191 Тираж 448 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2