Я. С. Якобсон, А. Я. Сысин, В. С. Леонов, В. А. Игнатович, Б. П, Попов-Ильин, А. Н. Скачков, Н. А, Скудина, С. Г. Фомичев, Г. А. Дегтярев, М, Л. Бир, Н. И. Кованов, Ю. С. Мельников и Л. М. Воскобойникова

Заявитель

Центральный научно-исследовательский институт протезирования и протезостроенкя ф

j........,,...,,„1 ю

ИСКУССТВЕННАЯ КИСТЬ ДЛЯ ПРОТЕЗОВ ."". . : :)Т. "..А

Изобретение относится к протезированию.

Известны искусственные кисти для проте зов, содержащие реверсивный электрический привод, управляемый, например, с помощью биопотенциалов мышц, и фантомы пальцев кисти с подвижными фалангами. Однако известные протезы не обеспечивают кинематнческой независимости первого пальца, что необходимо для выполнения концевого, кулачного, бокового и кулачно-бокового способов cxBBTd и приспособления пальцев к форме схватываемого предмета, Предлагаемая искусственная кисть отличается от известных тем, что в ней установлены: система рычагов и ползун блока второго. третьего пальцев, передающие движение блоку этих пальцев от.механизма движения первого пальца, приводимого в движение электрическим приводом, сги бательная пружина блока второго-третьего пальцев; бесступенчатый фиксатор схвата, установленный на линии передачи.усилия от первого пальца к блоку второготретьего пальцев, выполненный в виде поворотной втулки, шарнирно связанной с ползуном блока второго-третьего пальцев и посаженный на стержень, жестко связанный с корпусом кисти; фрикционные втулки связи четвертого и пятого пальцев между собой и с блоком второго-третьего пальцев и жесткие ограничители движения пятого пальца относительно четвертого пальца, а также четвертого пальца относительно блока второго-третьего пальцев.

На фиг. 1 изображена кинематическая схема предлагаемой кисти для протезов, на фиг. 2вЂ” различные положения ползуна блока второготретьего пальцев в процессе работы кнсти.

Искусственная кисть содержит первый палец 1, блок второго-третьего пальцев 2 и 3 с подвижнымн фалангами, полуактивные четвертый палец 4 и пятый палец 5 также с подвижнымн фалангами. Первый .палец имеет автономный электрический привод б, мощность которого прн сгибании пальцев, а также в пер1,> вую половину периода разгибания целиком передается первому пальцу. Во вторую половину периода разгибании мощность привода используется для одновременного разгибания всех пяти пальцев. При этом полуактивные пальцы

2() 4 и 5 следуют за блоком второго-третьеа о пальцев посредством фрикционных втулок 7 и

8, обеспечивающих относительную неподвижность четвертого и пятого пальцев между собой и четвертого пальца с блоком второго25 третьего пальцев.

Подключение блока второго-третьего пальцев к электроприводу во вторую половину пернода разгибания пальцев (т. е. на второй половине участка перемещения ползуна 9 в стево рону разгибания пальцев) выполняется по339078

05 средством толкателя 10, жестко связанного с рычагом первого пальца, и рычага 11, заставляющего при своем движении разгибаться блок второго-третьего пальцев путем воздействия на ползун 12 блока второго-третьего пальцев, связанный с указанным блоком через шатуны 1 > и 14.

Одновременно с разгибанием блока второготретьего пальцев заводится сгнбательная пружина 15, соединенная с ползуном 12 блока второго-третьего палвцев.

При схвате предмета активно воздействует на него лишь первый палец, блок второготретьвго пальцев благодаря налнчию бесступенчатого фиксатора 16, не допускающего разгибание этого блока пальцев, создает жесткую преграду, противо поставляемую силовому воздействию первого пальца. Фиксатор выполнен в виде .поворотной втулки, шарнирно связанной с ползуном 12 и посаженной íà стержень

17, жестко связанный с корпусом кисти. Фиксатор затормаживается относительно стержня под действием пружины 18, стремящейся перекосить фиксатор относительно стержня.

Если .полуактивные четвертый и пятый пальцы занимают положение сгибания, не превышающее угол сгибания блока, второго-третьего пальцев, то они упираются в соответствующие упоры этого блока пальцев и четвертого пальца и также сбразуют жесткую преграду против разгпбания (это позволяет, например, при кулачном схвате палки устойчиво ее удерживать всеми длинными пальцами).

Разгнбание блока второго-третьего пальцев в соответствующую фазу работы привода первого пальца осуществляется беспрепятственно благодаря тому, что давлению на ползун 12 блока второго-третьего пальцев предшествует раофиксация последнего. Это осуществляется благодаря тому, что рычаг 11 при своем перемещении под действием толкателя 10 преодолевает усилие пружины 18 и заставляет фиксатор 16 повернуться относительно оси поворота 19 до соприкосновения плоскости фиксатора с торцовой, плоскостью ползуна 12 блока второго-третьего пяльцев. После этого фиксатор занимает строго соосное положение с ползуном 12, благодаря чему последний расфиксируется. В нормальном положении фиксатор фиксирует лишь в одном направлении вЂ” в сторону разгибания пальцев.

Для осуществления кулачного схвата все пальцы предварительно разгиоаются, вслед зя этим подается соответствующий сигнал и привод начинает работать в сторону сгибания.

После частичного сгибания первого пальца срабатывает сгибательная пружина, благодар» которой к предмету подводятся блок второготретьего пальцев, а также связанные с ним фрикционной связью четвертый и пятый пальды (или посредством жестких ограничителей разгибания вЂ” в поло>кении, идентичном положению блока второго-третьего пальцев). Вслед за этим дальнейшее активное сгибание первого

5 0

З0

Ео

5 0

55 пальца обеопечивает дожатие предмета с не. обходимой силой схвата.

Для осуществления концевого схвата типа

«щепоти» пальцы должны быть предварительно разогнуты не полностью (примерно на три четверти полного раскрытия). В этом случае автоматически включается стопор 20 щепоти, подпружиненный посредством перекидной пружины 21, и сгибательная пружина 15 подведет блок второго-третьего пальцев к положению «щепоть», в котором этот блок застопорится и дальнейшее его сгибание окажется невозможным. При этом четвертый и пятый пяльцы, фрикционно связанные с блоком второго-третьего пальцев, для удобства выполнения письма и других операций могут быть полностью согнуты (пассивно) и подведены к се. редине ладони. Соответственно этому оси четвертого и пятого палыцев располагаются под определенным углом к оси блока второготретьего пальцев.

Стопор 20 щепоти с автоматическим переключателем концевого схвата на кулачный и наооорот работает следующим образом (см. фиг. 2 а, б, в, г).

При завершении полного разгибания пальцев буртик 22 ползуна 12 блока второго-третьего пальцев надавливает на лапку 28 стопора щепоти и поворачивает последний относительно оси 24, выводя сто|порную площадку 25 из соприкосновения с буртом 26 ползуна. При этом перекидная пружина 27 займет крайнее нижнее положение (см. фиг. 2а). В этом положении кисть подготовлена для кулачного схвата. При подаче команды на схват сгибательная пру>кина обеспечит полное сгибание блока второго-третьего пальцев в кулак или до соприкосновения с предметом.

В фазе сгибания второго-третьего пяльцев, вскоре после перехода их за положение щепоти, бурт 28 надавливает на втулку 29 стопора, заставляя последний повернуться относительно оси 24 и подвести стопорную площадку 25 к поверхности 80 ползуна (см. фиг. 2б). Перекидная пру>кина 27 займет при этом верхнее (относительно оси 24) положение, При последующем разгибании второго-третьего пальцев, сразу после перехода их за положение щепоти, сто порная площадка 25 под действием перекидной пружины 27 заскакивает на поверхность 31 ползуна 12 (см. фиг. 2в).

Таким образом кисть подготовлена для сгибания в щепоть. При обратном движении ползуна в сторону сгибания пальцев оурТ 26 ползуна упрется в стопорную площадку 25 стопора, и движение блока второго-третьего пальцев прекратится в положении ще|поти (см. фиг. 2г).

Если >«å вместо схвата в щепоть требуется осуществление кулачного схвата, то с этой целью, как указано выше, следует предварительно полностью разогнуть пальцы.

Захват щепотью мелких .предметов (толщиной до 20 мл) и их освобождение осуществляете» за счет движений сгибания и разгиба339078

Ю Риг. 1 сния лишь одного первого пальца. Hpè конце-вом схвате более крупных предметов первый палец разгибается на угол, при котором перемещение дистального конца первого пальца превышает 20 л м, что сопровождается нача.лом разгибания блока второго-третьего пальцев.

При выполнении бокового схвата также используется стопор 20 щепоти (см. фиг. 1). 10

Первый палец путем нажатия на него по|ворачивается в сторону отведения. С этой целью используется механизм 82 пассивного перевода первого пальца в положение отведения.

При взятии боковым схватом предметов не- 15 большой толщины перемещается лить первый палец, а длинные пальцы сохраняются неподвижными в положении «ЩЕПОТЬ», Это повышает удобство бокового .схвата. При кулачно-боковом схвате (на пример, для захвата ру- 20 чек инструментов) стопор щепоти автоматически отключается.

При отсутствии жесткой кинематической связи между первым пальцем и блоком второ- 25 го-третьего пальцев, а также благодаря фрикционной связи четвертого и пятого пальцев между собой и с блоком второго-третьего пальцев допускается приопоса бливание пальцев к форме захватываемого предмета.

Предмет изобретения

Искусственная кисть для протезов, содержащая реверсивный электрический привод, управляемый, например, с помощью биопотенциалов мышц, и фантомы пальцев кисти с неподвижными фалангами, отличающаяся тем, что, с целью обес|печения кинематической независимости первого пальца, необходимой для выполнения концевого, кулачного, бокового и кулачно- боковото способов схвата и приспособления пальцев к форме захватываемого предмета, в ней установлены система рычагов и ползун блока второго-третьего пальцев, передающие движение блоку этих пальцев от механизма движения первого пальца, приводимого в движение электрическим приводом, сгибательная пружина блока второго-третьего пальцев, бесступенчатый фиксатор схвата, установленный на линии передачи усилия от первого пальца к блоку второго-третьего пальцев и выполненный в виде поворотной втулки, шарнирно связанной с ползуном блока второготретьего пальцев и посаженной на стержень, жестко связанный с корпусом кисти; фрикционные втулки связи четвертого и пятого пальцев между собой и с блоком второго-третьего пальцев и жесткие ограничител|и движения пятого пальца относительно четвертого пальца, а также четвертого пальца относительно блока второго-третьего пальцев.

Составитель Е. Лаицбург

Техред 3. Тараненко Корректор T. Добровольская

Редактор T. Каранова

Оба. тип. Костромского управления издательств, полиграфии и книжной торговли

Заказ 1001 Изд. № 1080 Тираж 467 ПодписнваЦНИИПИ Госудауственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5