Устройство для управления многофункциональной искусственной кистью

 

"с,"<;< < т <-, - .. <.,<

ОП ИСАЙ ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< (11) 484826

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено27.12.73 (21) 1978019/28-13 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано25 05 76,Б1оллетень №. 19 (45) Дата опубликования описания 04.08.77 (51) М. Кл.

А 617 1/06

Государственный комитет

Соввта Министров СССР но делам изооретений и открытий (53) УДК 615.47:

:616-089.28 (088.8) (723 Авторы изобретения

В, С. Головин, Е. М, Канаев, А. Ю. Шнейдер и В. Г. Остапчук (71) Заявитель центральный ордена Трудового Красного Знамени научи . исследовательский институт протезирования и протезостроения

{54) УСТРОЙСТВО цЛЯ УПРАВЛЕНИЯ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОЙ

ИСКУССТВЕННОЙ КИСТЬЮ

М

Изобретение касается протезирования и протезостроения.

Известно устройство для управления многофункциональной кистью, содержащее электроприводы, токосъемники, усилители биопотенциалов, усилители мощности и блоки пр е обр азования сигнал ов.

Однак о э ти устр ойс тва тр ебуют для управления кулачным и концевым схватами четырех мышц, что вызывает необходимость длительной тренировки инвалидов на изолированное сокращение каждой из четырех мышц и утомление инвалида при упр лении таким устройством.

Лля возможности управления кулачным и концевым схВВТВМН при снижении утомпения и исключения тренировки оператора предлагаемое устройство снабжено блоком распознавания биоэлектрического образа движений и блоком управления электро".ðèводами. При этом блок распознавания выполнен в виде совокупности решаюших элементов и э ектрически связан с блоком управления, который выполнен в виде позиционных датчиков и решак>щего элемента, размещенных на электроприводах и собранных по схеме отслеживания вида движения.

На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит решающие элементы 1-5„. токосъемники 6, связанные с усилителями 7 напряжения, на выходе которых включены блоки преобразования сит налов в виде интегрирующих цепочек 8, усилители 9-14 мощности и позиционные датчики 15 и 16, расположенные соответственно на электроприводе 17 "..åðâîãî пальца и на электроприводе 18 блокаП- т пальцев.

1н Решающие элементы 1,2,3 . 4 образуют блок распознавания биоэлектрического образа движений, а позиционные датчики 15 и 16 с решающим элементом 5, собранные по схеме отслеживания вида движения.

Устройство работает следуюшим образом, При отсутствии сигналов на входе устройстве управления на выходе первого решающегс элемент" 1 появляется сигнал д выключающии питание схемы. При появгении

484826 сигнапа на первом входе на выходе решающего элемента 1 сигнап спадает до нуля и подключается питание ко всей схеме.

На выходе решающего эпемента 2 появляется сигнал, равный напряжению питания,, который подается на усилитель 12 мощности, коммутирующий на схват электропривод 18 блокаП - || пальцев. Одновременно этот сиг| п подав« на тормозной вход решающего эпемента 4, вызывая уменьшение его выходного сигнапа до нупя. В результате этого усипитепь 13 мощности выкпючается, а на тормозном входе решающего элемента 5 сигнал. пропадает.

На выходе решающего эпемента 3 в сипу отсутствия напряжения на его возбуждающем входе выходной =игнап равен "«улю. При движении блока1"|-Vпальцев начи1 нает изменяться (уменьшаться) сигнал, поступающий на тормозной вход решающ го эпемента 5 с позиционного датчика 16.

Это приводит к тому, что на выходе решающего эпемента 5 появляется сигнал.

При превышении этим сигналом порога усипитепя 9 мощности, коммутирующего эпектропривод 17 блока 1 пальца на схват, первый палец начинает двигаться, и сигнап, поступающии на возбуждающий вход решающего элемента 5 с позиционного датчика 15„уменьшается. Таким образом осуществпяется отслеживание движения эпектропривода 17 бпока 1 пальца по положению относительно движения эпектропривода 18 бпока1Щпапьцев. Весовые коэффициенты решающего эпемента 5 подобраны так„что в этом случае осуществляется к онцев ой схва т.

При поступлении на оба входа сигнапов, соответствующих биоэлектрическому образу купачного схвата, на выходе решающего элемента 2 и решающего элемента 3 сигналы равны нупю. Ыспедствие этого на выходе решающего элемента 4 появпяется сигнал, который поступает как на усилй- тепь 12, коммутирующий íà схват эпектропривод 18, так и на усипитепь 13 мощности, опредепяющий вид схвата.

Выбор вида схвата осуществпяется путем включения усилителя 13 мощности, напряжение с которого поступает на тормозной вход решающего эпемента 5. При работе эпектропр 18 бпока11- 1 пальцев сигнап с позиционного датчика 16, пО ступающий на тормозной вход решающего элемента 5, уменьшается. В том случае, когда сумма сигнапов с их весами на тормозных входах решающего элемента 5 станет меньше сигнала, поступающего на возбуждающий вход с позиционного датчик ка 15 эпектропривода 17 блока 1 пальца, на его выходе появпяется сигнал, который пр и превышении порога усипи тепя 9 м ощности, коммутирующего на схват эпектропривод 17, включает его в движение. Движение бпока 1 пальца вызывает уменьшение возбуждающего воздействия на решающий элемент 5. В том спучае, когда си| нап с позиционного датчика 15 станет равным сумме тормозных воздействий решающего эпемента 5, движение блока 1 папьца прекратится. Величина напряжения,, включаемого усипитепем 13 мощности, подбирается таким образом, чтобы обеспечивачось необходимое позиционное запаздывание движения бпока 1 папьца по отношению движения бпокаП-7папьцев, чем обеспечивается образование кулачного схвата.

Испопьзование в устройстве управления блока распознавания биоэлектрического образа движения и блока управления позвапяет осуществпять выбор нужного вида схвата и осуществпять управление независимо от начального положения папьцев кисти в пространстве без какой-либо предваритепьной тренировки оператора.

Формула изобретения

Устройство дпя управления многофункциональной искусственной кистью, сollепжаmee электроприводы, токосъемники, усилители биопотенциапов, усипитепь мощности и блоки преобразования сигналов, о т и ичаюп|ееся что. с иепью во.можности управления кулачным и концевым схватами при снижении утомления и исключения тренировки оператора, оно снабжено бп<>ком распознавания биоэлектрического образа движений и блоком управления электроприборами, причем блок распознавания выполнен в виде совокупности решающих элементов и электрически связан с блоком управления, который выполнеы B Виде позиционных датчиков и решающего элемента, размещенных на электропроводах и собранных по схеме отслеживания вида движения.

<84826

J !

f ! (II

f I

i t

)!

tl

Il ! L I 17 /11-7 ею мЕ е вв ю

И Закаэ 1609/76

629 Подписное ялкап ППП Патент

r. Ужгород, ул. Проектная,4