Устройство для биоэлектрического управления протезом верхней конечности

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (и) 433702

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 27.06.72 (21) 1802628/31-16 с присоединением заявки ¹ (32) Приоритет

Опубликовано 15.09.74. Бюллетень № 34

Дата опубликования описания 07.04.75 (51) М. Кл. А 61Ь 5. 05

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 617.57-77;

615-477 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

В. П. Чернышев, В. Ф..Ходячих и Е.;С., Чернышева

Харьковский научно-исследовательский институт протезирования, ортопедии и травматологии им. проф. Ситенко (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БИОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

ПРОТЕЗОМ ВЕРХЕ! ЕЙ КОНЕЧНОСТИ

Изобретение касается протезирования и протезостроения.

Известно устройство для управления исполнительными механизмами биоэлектрических протезов, содержащее усилители напряжения, вып рямители со сглаживающими цепочками, мультивибратор и усилитель мощности. Однако такое устройство потребляет значительное количество электроэнергии в статическом режиме (нерабочее состояние пальцев искусственной кисти) .

Целью изобретения является экономия электроэнергии.

Для этого в устройство введены контакты крайних положений протеза, электронные ключи, схема «ИЛИ» и сравнивающая схема, при этом один электронный ключ, электрически связанный с источником питания и мультивиб ратором, соединен входом с выходом схемы «ИЛИ», входы которой соединены с выходами сравнивающей схемы, а входы двух других ключей, связанных с каналами сжатия и разжатия, подключены к контактам к райпих положений протеза.

На чертеже изображена электрическая схема предлагаемого устройства.

Оно состоит из дифференциального усилителя 1 в интегральном исполнении, выходы которого подключены к сравнивающим каскадам 2 на транзисторной сборке. Выходы сравнивающих каскадов 2 подключены соответственно к согласующим каскадам на 11ранзисторах 3, 4. Эмиттер транзистора 3 подключен ко

5 входу двухкаскадного усилителя мощности на транзисторах 5, 6, нагрузкой которого является реле 7. Коллекторы транзисторов 3, 4 подключены ко входам диодных (дподы 8, 9) и транзисторных (транзисторы 10, 11) схем «ИЛИ».

I0 Выход диодной схемы «ИЛИ» подключен ко входу эмиттерного повторителя на транзистоape 12. Выход транзисторной схемы «ИЛИ» через резистор 13 подключен к ключевому каскаду на транзисторе 14, база которого через

15 резистор смещения 15 подключена к «общей» (средней) точке источника питания 16, а коллектор — к шине питания мультпвибратора на транзисторах 17, 18. Выход эмпттерного повторителя на транзисторе 12 через резистор 19

20 подключен ко входу мультивибратора, выход которого (коллектор транзистора 18) подключен ко входу эмиттерного повторителя на транзисторе 20, через резистор 21, подключенного ко входу усилителя мощности на тран25 зисторах 22, 23. В коллектор цранзистора 23 через контакты реле 7 подключена обмотка электродвигателя 24, а коллекторно-эмиттерный переход транзистора 23 зашунти рован диодом 25. База-эмиттерные переходы транзи30 сторов 10, 11 соответственно через резисторы

433702

26, 27 зашунти рованы каскадами на цранзисторах 28, 29.

Устройство работает следующим образом.

Предварительно усиленные и выпрямленные сигналы поступают на вход дифференциального усилителя 1 в интегральном исполнении со сравнивающими каскадами на транзисторной сборке 2. Выходной сигнал в виде усиленной разностной огибающей двух сигналов появляется соответственно на том из транзисторов сборки 2, на кото ром преобладает входной сигнал, и поступает на один из согласующих каскадов на транзисторах 3 или 4. С выхода транзистора 4 (п ри сжатии пальцев искусственной кисти) сигнал передается на входы схем «ИЛИ» (диод 9,и транзистор 11).

Диодная схема «ИЛИ» через эмиттерный повторитель на транзисторе 12 передает сигнал на вход мультивибратора, а цранзисторная схема «ИЛИ» через ключевой транзистор 14 уп равляет питанием мультивибратора (в исходном состоянии ключевой транзистор закрыт, мультивибратор питания не получает).

Биоэлектрические сигналы, преобразованные мультивибратором в серию импульсов с частотой, пропорциональной амплитуде входного сигнала, через эмиттерный повторитель на транзисторе 20 передаются в усилитель мощности на транзисторах 22, 23, управляющих током, протекающим в обмотке электродвигателя 23. П ри работе канала разжатия биоэлектрический сигнал с выхода согласующего каскада на транзисторе 3 передается на входы схем «ИЛИ» (диод 8, транзистор 10), а с эмиттера транзистора 3 — на вход усилителя мощности на транзисторах 5, 6, в результате реле 7 срабатывает, осуществляя реверс электродвигателя 24. Управление элект родвигателем 24 осуществляется аналогично управлению в канале сжатия, описанному выше. В момент полного закрытия или раскрытия пальцев кисти орабатывают каскады на тран>0 зисторах 28 или 29, шунтируя соответственно база-эмиттерный переход транзисторов 10 или

11, прерывая сигнал в канале сжатия или разжатия.

Предмет изобретения

Устройство для биоэлектрического управле20 ния протезом верхней конечности, содержащее каналы сжатия и разжатия, мультивибратори и выходной усилитель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью экономии электроэнергии, введены контакты крайних положений протеза, 25 электронные ключи, схема «ИЛИ» и сравнивающая схема, при этом один электронный ключ, электрически связанный с источником питания и мультивиб ратором, соединен входом с выходом схемы «ИЛИ», входы которой

30 соединены с выходами сравнивающей схемы, а входы двух других ключей, связанных с каналами сжатия и разжатия, подключены к контактам крайних положений протеза.