Биоэлектрическая система управления протезом верхней конечности

 

ОП ИСАЙ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 467742 (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 27.12.78 (21) 1978018/31-16 с присоединением заявки Ж.— (32) Приоритет

Опубликовано 26 04 76 Бюллетень № 15

Дата опубликования описания 14.О5.7 5 (51) М, Кл. А 61(1/06

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 615 47 ь16

= 089. 28(088. 81 (72) Авторы изобретения

Е. П Полян и В. С. Головин (71) Заявитель Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт протезирования и протезостроения

"541 БИОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПРОТЕЗОМ

ВЕРХНЕЙ КОНЕЧНОСТИ

Изобретение относится к области медицины, а именно к протезированию.

Известна биоэлектрическая система. управления протезом верхней конечности, содержащая токосъемники, усилители напряжения, интегрирующие цепочки, усилители мощности и релейные каскады. Однако известная система управления не обеспечивает управления двумя парами движений од двух мышц при переключении как от одной, так и от двух мышц. Кроме того значительны затраты мышечных усилий.

В предлагаемой системе установлено логическое переклкчающее устройство, выполненное в виде триггера с дифференцируюнтими15

:емкостями, вход которого соединен с ин тегрирующими цепочками.

1la фиг. 1 представлена блок-схема системы управления; на фиг. 2 — принципиальная схема логического переключаю него устройства, Биоэлектрическая система управления протезом верхней конечности содержит токосъемники 1, усилители 2 напряжения, блоки 3 преобразования в виде интегрирую- г щих цепочек, усилители 4 мощности, логическое переключающее устройство 5 в ви- де триггера и испольнительные механизмы

6 и 7 в виде электроприводов. Причем логическое переключающее устройство 5 своими входами связано с выходами блоков 3 преобразования биоэлектрических сигналов, выполнено на транзисторах 8, 9 и 10 с дифференцируюшими емкостями

11 и 12 и имеет два устойчивых состояния, в каждом из которых к выходу системы управления подключен тот или иной исполнительный механизм. Кроме того, на входе логического переключающего устройства 5 установлены цепи 13 задержки соответственно каждому каналу управления, выполненные в виде транзисторов 14 и 15 с емкостями 16 и 17, посредством которых обеспечивается необходимая задержка исполнительных механизмов, требуемая для подключения нужного исполнительно о механизма.

Система управления работает следуннцим образом.

В исходном состоянии к выходу гие-ie-.--

467742 а мы управления подключен исполнительный механизм 6, например, электропривод ки сти. Биоэлектрический сигнал, снимаемый с мышцы сгибателя кисти посредством токосъемников 1, усиливается усилителями

2 напряжения, сглаживается в блоке 3 пРеобразования и включает реле усилителя 4 мошности, контакты которого подклю:чают электропривод кисти к источнику пита- ния. Осуществляется схват кисти. При пода1 че плавно нарастающего сигнала с мышцы разгибателя кисти аналогичным образом осуществляется раскрытие кисти. Быстрая и кратковременная подача сигнала с мышцы разгибателя с амплитудой примерно вдвое15 превышаюшей порог срабатывания канала управления приводит к образованию дифференцированного импульса после емкости 11, амплитуда которого превышает порог срабатывания логического переключающего уст- 2О ройства. При переходе во второе устойчивое состояние к выходу системы управления подключается второй исполнительный механизм 7 — механизм ротации, Управление пронацией и супинацией осуществляется подобно тому,как осуществлялся схват и раскрытие. Переключение с механизма ротации на механизм кисти произойдет при подаче быстрого и кратковременного сигнала с мышцы сгибателя. Инвалид быстро усваивает алгоритм управления и безошибочно осуществляют управление. В случае, когда необходимо использовать только одну мышцу для переключения, оба входа логического переключающего устройства соединяются не

t автономно, а с одним блоком преобразования любого из каналов управления. Этим обеспечивается расширение показаний для назначения протеза инвалидам.

Так как сигнал на переключение постуEIdет одновременно как на усилитель 4 мощности, так и на логическое переключающее устрочство, то чтобы не осуществлялось ложное движение электроприводов в момент переключения, что может быть причиной нежелательных действий, на входе логического переключающего устройства 5 установлены цепи 1З задержки, выполненные на транзисторах 14 с емкостью 16 и транзисторе 15 с емкостью 17, которые на период подачи коммутирующего сигнала предотвращает ложное движение.

Предмет изобретения

Биоэлектрическая система управления протезом верхней конечности, содержащая электроприводы, токосъемники, усилители напряжения, интегрирующие цепочки, усилители мощности и релейные каскады, о т л ич а ю ш а я с я тем, что, с целью управления двумя парами движений как от одной, так и от двух мышц при уменьшении затрат мышечных усилий, установлено логическое переключающее устройство, выполненное в виде триггера с дифференцируюшими емкостями, вход которого соединен с интегрирующими цепочками.

Составитель ц Остапчутс 1 ехред !j.Õàíååâà Корректор редактор д ll„HqyK

11редириятие «патент», Москва, Г 59, Бережковская иаб., 24

1Ц1ИИ11И Заказ//gal Изд. М Дф/ Тираж 5ац Подписцое