PL221882B1

PL221882B1 - Modułowa proteza ręki człowieka z modularnymi, mechanicznie niezależnymi modułami palców

Info

Publication number: PL221882B1
Application number: PL390188A
Authority: PL
Inventors: Michał Turów; Wojciech Jopek; Michał Wasielewski; Michał Kucharski
Original assignee: Michał Wasielewski
Priority date: 2010-01-14
Filing date: 2010-01-14
Publication date: 2016-06-30
Also published as: PL390188A1; US20130030550A1; EP2523636B1; PL2523636T3; ES2547085T3; WO2011087382A1; EP2523636A1

Description

Przedmiotem wynalazku jest modułowa proteza ręki człowieka z modularnymi, mechanicznie niezależnymi modułami palców, która ma zastosowanie w protetyce w zastępowaniu pojedynczego palca, grupy palców, całej dłoni lub ręki człowieka oraz w robotyce w funkcji chwytaka.

Znana z polskiego zgłoszenia patentowego nr P. 372 638 proteza dłoni składa się z osi wałka z palcami chwytnymi, która jest zwichrowana względem osi wałka z palcem przeciwchwytnym, osadzonym obrotowo ze zmianą kąta zwichrowania w jarzmie, przy czym wałki z palcami połączone są ze sobą poprzez sferyczną przekładnię zębatą. Natomiast wałek napędowy połączony jest poprzez stożkową przekładnię zębatą z wałkiem z palcami chwytnymi, a poprzez walcową przekładnię zębatą z jarzmem.

Znana z polskiego zgłoszenia patentowego nr P. 372 639 proteza dłoni składa się z osi wałka z palcami chwytnymi, która jest zwichrowana względem osi wałka z palcem przeciwchwytnym, osadzonym obrotowo ze zmianą kąta zwichrowania w jarzmie, przy czym wałki z palcami połączone są ze sobą członem obrotowym i łącznikiem zakończonym przegubami kulistymi, tworząc przestrzenny pięciobok przegubowy. Jednocześnie jarzmo jest połączone poprzez walcową przekładnię zębatą z wałkiem napędowym, wałek z palcami chwytnymi poprzez stożkową przekładnię zębatą z wałkiem napędowym, a wałek z palcem przeciwchwytnym połączony jest z wałkiem napędowym poprzez łącznik człon obrotowy i stożkową przekładnię zębatą.

Znana z polskiego zgłoszenia patentowego nr P. 379 607 proteza dłoni składa się z osi wałka z palcami chwytnymi, która jest zwichrowana względem osi wałka z palcem przeciwchwytnym, osadzonym poprzez połączenie obrotowe z blokadą ruchu w jarzmie, które umożliwia zmianę kąta zwichrowania. Wałki z palcami wykonują cztery rodzaje ruchów, ponieważ połączone są ze sobą poprzez rozłączną walcową przekładnię zębatą, sterowaną rozłącznym sprzęgłem i dwie stałe stożkowe przekładnie zębate. Napędowy wałek połączony jest z pośredniczącym wałkiem dwoma rozłącznymi walcowymi przekładniami zębatymi sterowanymi rozłącznymi sprzęgłami.

Znana z polskiego zgłoszenia patentowego nr P. 387 380 proteza palca kończyny górnej, w podstawie palca ma umocowany napęd liniowy wyposażony w pierwszy przegub połączony poprzez pierwsze cięgło, drugi przegub, paliczek bliższy i piąty przegub z paliczkiem dalszym i jednocześnie drugi przegub połączony jest sztywno z łożyskowaniem cięgła paliczka bliższego, obrotowo z trzecim przegubem ułożyskowanym w podstawie palca. Piąty przegub poprzez łożyskowanie cięgła paliczka dalszego, przegub szósty i drugie cięgło połączony jest z przegubem czwartym umocowanym w podstawie palca. Przeguby leżą w narożach pięcioboku przegubowego, realizującego ruch maksymalnie zbliżony do ruchu palca.

Znana ze zgłoszenia patentowego nr WO 95 24 875 proteza, posiadająca co najmniej jeden mechanicznie sprawny człon palca, posiadający co najmniej jeden człon palca umieszczony stycznie w stosunku do zamontowanej nieruchomo w korpusie protezy ślimacznicy oraz jednocześnie ułożyskowany obrotowo w osi ślimacznicy. Człon palca posiada silnik napędowy z zamontowanym ślimakiem, umieszczony wzdłuż członu palca i sprzęgnięty jednocześnie za pomocą zębów ślimaka ze ślimacznicą. Podczas użytkowania protezy, człon palca porusza się wokół ślimacznicy, w kierunku do lub od innego członu palca lub naturalnego palca, w celu zamykania i otwierania uchwytu ręki w czasie pracy silnika napędowego.

Znana ze zgłoszenia patentowego nr WO 2007 063 266 proteza posiada co najmniej jeden mechanicznie sprawny człon palca, który umieszczony jest stycznie w stosunku do zamontowanej nieruchomo we wspornikowym członie protezy ślimacznicy oraz jednocześnie ułożyskowany obrotowo w osi ślimacznicy. Człon palca posiada silnik napędowy służący do napędzania ślimaka. Ślimak jest sprzęgnięty ze ślimacznicą w taki sposób, że gdy silnik zostaje włączony proteza jest używana, a człon palca przemieszcza się wokół ślimacznicy, która jest umieszczona poza członem palca.

Opracowanie protezy pozwalającej na chwytanie przedmiotów o zróżnicowanych kształtach, wymiarach oraz ciężarze z różną siłą stanowi obecnie duży problem. Dodatkowe wymaganie dotyczące umożliwienia niezależnego poruszania się poszczególnych palców w sposób zbliżony do naturalnego mchu palców, przy jednoczesnym zachowaniu wagi oraz wymiarów urządzenia zbliżonych do tych charakteryzujących rękę ludzką, jeszcze bardziej komplikuje to zadanie.

Kolejnym problemem jest opracowanie konstrukcji protezy, która posiadać będzie modułową budowę, charakteryzującą się niezależnymi mechanicznie palcami, o co najmniej jednym niezależnym stopniu swobody i jednym przegubie zależnym oraz o układzie napędowym umieszczonym wewnątrz

PL 221 882 B1 palca w taki sposób, by urządzenie pozwalało na zastępowanie zarówno pojedynczych utraconych palców, jak i na zastępowanie całej ręki lub dłoni.

Najpopularniejsze na rynku rozwiązania protez ręki z reguły nie posiadają modułowej budowy i umożliwiają jedynie wykonywanie prostego ruchu otwierania i zamykania dłoni oraz obrotu dłoni w nadgarstku. Konwencjonalne podejście charakteryzuje się zastosowaniem jednego układu napędowego, napędzającego jednocześnie wszystkie palce. W innych spotykanych obecnie rozwiązaniach, w których autorzy zdecydowali się na zastosowanie niezależnie napędzanych palców, układy napędowe zostały opracowane w ten sposób, że część układu wraz z silnikiem znajduje się wewnątrz palca, natomiast pozostała część układu umiejscowiona jest w obrębie śródręcza. W konsekwencji ogranicza to możliwość stosowania urządzenia w przypadku braku u pacjenta jedynie pojedynczego palca lub grupy palców.

Opisywany poniżej wynalazek modułowej protezy ręki człowieka z modularnymi, mechanicznie niezależnymi modułami palców rozwiązuje co najmniej część z wymienionych powyżej problemów, poprzez umieszczenie całego układu napędowego pojedynczego palca w jego wnętrzu z wykorzystaniem dodatkowej przestrzeni dostępnej w paliczku dalszym protezy.

Istota urządzenia według wynalazku, polega na tym, że co najmniej jeden moduł mechanicznie niezależnego palca składa się z nieruchomej podstawy palca, członu bliższego palca, członu dalszego palca, cięgła oraz napędu obrotowego. Proteza dalej charakteryzuje się tym, że podstawa palca zaopatrzona w obrotowy przegub bliższy cięgła oraz obrotowy przegub bliższy członu bliższego palca, połączona jest poprzez przegub bliższy cięgła, cięgło, przegub dalszy cięgła oraz jednocześnie poprzez przegub bliższy członu bliższego palca, człon bliższy palca, przegub dalszy członu bliższego palca z członem dalszym palca, przy czym przegub dalszy członu bliższego palca stanowi środek obrotu napędu obrotowego.

Korzystnie, palec składa się z co najmniej dwóch członów, z których człon bliższy palca pełni funkcję paliczka bliższego, a człon dalszy palca występuje w funkcji paliczka dalszego.

Korzystnie, rolę napędu obrotowego pełni silnik elektryczny, pneumatyczny lub hydrauliczny sprzęgnięty na stałe z przekładnią redukcyjną, która połączona jest z przekładnią ślimakową, której elementami są ślimak oraz ślimacznica. W członie bliższym palca umocowany jest nieruchomo silnik elektryczny wraz z przekładnią redukcyjną w taki sposób, że wał wyjściowy przekładni redukcyjnej zwrócony jest w kierunku członu dalszego palca. Z kolei ślimacznica połączona jest nieruchomo z członem dalszym palca, natomiast zazębiony z nią ślimak osadzony jest na wale wyjściowym z przekładni redukcyjnej. Silnik elektryczny wraz z przekładnią redukcyjną umieszczony jest wzdłuż członu bliższego palca, przy czym oś silnika jest odchylona od geometrycznej osi członu bliższego palca w zakresie ± 30°.

Korzystnie, układem mechanicznym powodującym ruch obrotowy członu dalszego palca względem członu bliższego palca jest w szczególności przekładnia mechaniczna lub hydrauliczna, lub pneumatyczna.

Korzystnie, stosunek długości części poziomej członu dalszego palca, stanowiącej wymiar gabarytowy członu dalszego palca mierzony wzdłuż linii przechodzącej przez przegub dalszy członu bliższego palca i przegub dalszy cięgła, do części prostopadłej do niej, stanowiącej wymiar gabarytowy członu dalszego palca mierzony w kierunku prostopadłym do linii przechodzącej przez przegub dalszy członu bliższego palca i przegub dalszy cięgła, wynosi 0,24 a:a. Wymiar „a” jest wymiarem charakterystycznym członu dalszego palca będącym odległością pomiędzy linią wyznaczoną przez przegub dalszy członu bliższego palca i przegub dalszy cięgła, a końcem członu dalszego palca.

Korzystnie, stosunek odległości pomiędzy przegubem dalszym członu bliższego palca i przegubem dalszym cięgła, do części członu dalszego palca prostopadłej do części poziomej członu dalszego palca, stanowiącej wymiar gabarytowy członu dalszego palca mierzony wzdłuż linii przechodzącej przez przegub dalszy członu bliższego palca i przegub dalszy cięgła, wynosi 0,07 a.

Korzystnie, linie utworzone przez przegub bliższy cięgła i przegub bliższy członu bliższego palca oraz przez przegub dalszy członu bliższego palca i przegub dalszy cięgła, w przypadku, gdy mechanicznie niezależny moduł palca znajduje się w położeniu początkowym, są względem siebie równoległe.

Korzystnie, stosunek odległości pomiędzy przegubem bliższym cięgła i przegubem bliższym członu bliższego palca, do odległości pionowej pomiędzy przegubem bliższym członu bliższego palca i przegubem dalszym cięgła, wynosi 031 b:b. Wymiar „b” jest wymiarem charakterystycznym członu bliższego palca stanowiącym odległość wyznaczoną przez linie równoległe, przechodzące odpowied4

PL 221 882 B1 nio przez przegub bliższy cięgła i przegub bliższy członu bliższego palca oraz przez przegub dalszy członu bliższego palca i przegub dalszy cięgła, gdy te linie znajdują się w pozycji równoległej.

Korzystnie, stosunek odległości poziomej przegubu bliższego członu bliższego palca od części prostopadłej członu dalszego palca, stanowiącej wymiar gabarytowy członu dalszego palca mierzony w kierunku prostopadłym do linii przechodzącej przez przegub dalszy członu bliższego palca i przegub dalszy cięgła, do odległości pionowej pomiędzy przegubem bliższym członu bliższego palca a przegubem dalszym cięgła, wynosi 0,1 b:b.

Korzystnie, stosunek wymiaru charakterystycznego „a” członu dalszego palca, będącym odległością pomiędzy linią wyznaczoną przez przegub dalszy członu bliższego palca i przegub dalszy cięgła, a końcem członu dalszego palca, do wymiaru charakterystycznego „b” członu bliższego palca, stanowiącego odległość wyznaczoną przez linie równoległe, przechodzące odpowiednio przez przegub bliższy cięgła i przegub bliższy członu bliższego palca oraz przez przegub dalszy członu bliższego palca i przegub dalszy cięgła, gdy te linie znajdują się w pozycji równoległej, wynosi 0,9.

Korzystnie, urządzenie według wynalazku posiada od dwóch do czterech mechanicznie niezależnych modułów palców wraz ze strukturą lub strukturami nośnymi łączącą/łączącymi ze sobą podstawy wszystkich modułów lub grupy modułów, zastępując grupę utraconych palców pacjenta.

Korzystnie, urządzenie według wynalazku posiada pięć mechanicznie niezależnych modułów palców ze strukturą nośną łączącą podstawy wszystkich modułów, tworząc konstrukcję zastępującą wszystkie utracone palce dłoni pacjenta, z lub bez zastępowania dłoni.

Korzystnie, urządzenie według wynalazku posiada dodatkowe elementy konstrukcyjne lub nośne w postaci przyłączy nadgarstka, nadgarstka, układów mocowania w przypadku krótkich amputacji kończyny górnej człowieka, pasów, uprzęży.

Korzystnie, urządzenie według wynalazku posiada zewnętrzną powłokę lub powłoki pełniące funkcję ochronną przed wpływem czynników zewnętrznych.

Urządzenie charakteryzuje się modułową budową, polegającą na umieszczeniu w pełni funkcjonalnego układu napędowego wewnątrz pojedynczego modułu palca czyniąc go w pełni niezależnym mechanicznie. Zastosowana struktura kinematyczna oraz rodzaj przekładni mechanicznej powodują, że wielkość urządzenia oraz jego ciężar zależy praktycznie tylko i wyłącznie od pożądanej siły jaką generuje zamykający się palec. Ponadto, niewielka ilość elementów w łańcuchu kinematycznym pojedynczego mechanicznie niezależnego modułu palca, wpływa w istotny sposób na podniesienie niezawodności urządzenia oraz jego technologiczności.

Przedmiot wynalazku w przykładzie realizacji jest uwidoczniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat kinematyczny mechanicznie niezależnego modułu palca, fig. 2 - przykład realizacji mechanicznie niezależnego modułu palca, fig. 3 - schemat kinematyczny mechanicznie niezależnego moduł palca z zaznaczonymi geometrycznymi zależnościami opisującymi wzajemne położenie członu dalszego palca 6 względem członu bliższego palca 5 oraz wielkościami charakteryzującymi człon bliższy palca 5 oraz podstawę palca 8, fig. 4 - schemat kinematyczny mechanicznie niezależnego modułu palca z zaznaczonymi geometrycznymi zależnościami opisującymi człon dalszy palca 6.

P r z y k ł a d 1

Modułowa proteza ręki człowieka z modularnymi, mechanicznie niezależnymi modułami palców ma pojedynczy mechanicznie niezależny moduł palca wraz z elementami łączącymi podstawę 8 modułu palca z ciałem pacjenta zastępującym pojedynczy utracony palec pacjenta, składający się z nieruchomej podstawy palca 8, członu bliższego palca 5, członu dalszego palca 6, cięgła 7 oraz napędu obrotowego 11. Podstawa palca 8 zaopatrzona w obrotowy przegub bliższy 1 cięgła 7 oraz obrotowy przegub bliższy 2 członu bliższego palca 5, połączona jest poprzez przegub bliższy 1 cięgła 7, cięgło 7, przegub dalszy 4 cięgła 7 oraz jednocześnie poprzez przegub bliższy 2 członu bliższego palca 5, człon bliższy palca 5, przegub dalszy 3 członu bliższego palca 5 z członem dalszym palca 6, przy czym przegub dalszy 3 członu bliższego palca 5 stanowi środek obrotu napędu obrotowego 11. Człon bliższy palca 5 pełni funkcję paliczka bliższego, a człon dalszy palca 6 występuje w funkcji paliczka dalszego.

Rolę napędu obrotowego 11 pełni natomiast silnik elektryczny 12 sprzęgnięty na stale z przekładnią redukcyjną 13, która połączona jest z przekładnią ślimakową, składającą się z ślimaka 9 i ślimacznicy 10. W członie bliższym palca 5 umocowany jest nieruchomo silnik elektryczny 12 wraz z przekładnią redukcyjną 13 w taki sposób, że wał wyjściowy przekładni redukcyjnej 13 zwrócony jest w kierunku członu dalszego palca 6. Ślimacznica 10, która połączona jest nieruchomo z członem dalszym palca 6 zazębiona jest ze ślimakiem 9, osadzonym na wale wyjściowym przekładni redukcyjnej 13.

PL 221 882 B1

Silnik elektryczny 12 wraz z przekładnią redukcyjną 13 umiejscowiony jest wzdłuż członu bliższego palca 5, przy czym oś silnika 12 jest odchylona od geometrycznej osią członu bliższego palca 5 w zakresie ± 30°.

Stosunek długości części poziomej członu dalszego palca 6, stanowiącej wymiar gabarytowy członu dalszego palca 6 mierzony wzdłuż linii przechodzącej przez przegub dalszy 3 członu bliższego palca 5 i przegub dalszy 4 cięgła 7, do części prostopadłej do niej, stanowiącej wymiar gabarytowy członu dalszego palca 6 mierzony w kierunku prostopadłym do linii przechodzącej przez przegub dalszy 3 członu bliższego palca 5 i przegub dalszy 4 cięgła 7, wynosi 0,24 a:a. Wymiar „a” jest wymiarem charakterystycznym członu dalszego palca 6, będącym odległością pomiędzy linią wyznaczoną przez przegub dalszy 3 członu bliższego palca 5 i przegub dalszy 4 cięgła 7 a końcem członu dalszego palca 6.

Stosunek odległości pomiędzy przegubem dalszym 3 członu bliższego palca 5 i przegubem dalszym 4 cięgła 7, do części członu dalszego palca 6 prostopadłej do części poziomej członu dalszego palca 6, stanowiącej wymiar gabarytowy członu dalszego palca 6 mierzony wzdłuż linii przechodzącej przez przegub dalszy 3 członu bliższego palca 5 i przegub dalszy 4 cięgła 7, wynosi 0,07 a.

Linie utworzone przez przegub bliższy 1 cięgła 7 i przegub bliższy 2 członu bliższego palca 5 oraz przez przegub dalszy 3 członu bliższego palca 5 i przegub dalszy 4 cięgła 7, w przypadku, gdy mechanicznie niezależny moduł palca znajduje się w położeniu początkowym, są względem siebie równoległe.

Stosunek odległości pomiędzy przegubem bliższym 1 cięgła 7 i przegubem bliższym 2 członu bliższego palca 5, do odległości pionowej pomiędzy przegubem bliższym 2 członu bliższego palca 5 i przegubem dalszym 4 cięgła 7, wynosi 031 b:b. Wymiar „b” jest wymiarem charakterystycznym członu bliższego palca 5, stanowiącym odległość wyznaczoną przez linie równoległe, przechodzące odpowiednio przez przegub bliższy 1 cięgła 7 i przegub bliższy 2 członu bliższego palca 5 oraz przez przegub dalszy 3 członu bliższego palca 5 i przegub dalszy 4 cięgła 7, gdy te linie znajdują się w pozycji równoległej.

Stosunek odległości poziomej przegubu bliższego 2 członu bliższego palca 5 od części prostopadłej członu dalszego palca 6, stanowiącej wymiar gabarytowy członu dalszego palca 6 mierzony w kierunku prostopadłym do linii przechodzącej przez przegub dalszy 3 członu bliższego palca 5 i przegub dalszy 4 cięgła 7, do odległości pionowej pomiędzy przegubem bliższym 2 członu bliższego palca 5 a przegubem dalszym 4 cięgła 7, wynosi 0,1 b:b.

Stosunek wymiaru charakterystycznego „a” członu dalszego palca 6, będącym odległością pomiędzy linią wyznaczoną przez przegub dalszy 3 członu bliższego palca 5 i przegub dalszy 4 cięgła 7 a końcem członu dalszego palca 6, do wymiaru charakterystycznego „b” członu bliższego palca 5, stanowiącego odległość wyznaczoną przez linie równoległe, przechodzące odpowiednio przez przegub bliższy 1 cięgła 7 i przegub bliższy 2 członu bliższego palca 5 oraz przez przegub dalszy 3 członu bliższego palca 5 i przegub dalszy 4 cięgła 7, gdy te linie znajdują się w pozycji równoległej, wynosi 0,9.

Urządzenie posiada możliwość zastosowania dodatkowych elementów konstrukcyjnych lub nośnych w postaci przyłączy nadgarstka, nadgarstka, układów mocowania w przypadku krótkich amputacji kończyny górnej człowieka, pasów, oraz uprzęży. Ponadto, proteza według wynalazku sterowana jest przetworzonymi cyfrowo lub analogowo sygnałami elektromiograficznymi (EMG) lub mechanomiograficznymi (MMG), w szczególności akustomiograficznymi lub akceleromiograficznymi oraz innymi sygnałami biologicznymi w tym w szczególności elektrookulograficznymi (EOG) oraz elektroencefalograficznymi (EEG). Urządzenie może zostać także zaopatrzone w zewnętrzną powłokę lub powłoki pełniące funkcję estetyczną lub ochronną przed wpływem czynników zewnętrznych.

Elementem odpowiedzialnym za wymuszenie ruchu mechanicznie niezależnego modułu palca protezy jest silnik elektryczny 12. W momencie jego zasilania, ślimak 9 osadzony na wale wyjściowym silnika 12 powoduje obrót ślimacznicy 10 oraz związanego z nią członu dalszego palca 6 względem członu bliższego palca 5, a w szczególności względem przegubu dalszego członu bliższego palca 3. Następnie, gdy już odbywa się ruch członu dalszego palca 6, następuje ruch obrotowy przegubu dalszego 3 członu bliższego palca 5 względem przegubu dalszego 4 cięgła 7 oraz cięgła 7 względem przegubu bliższego 1 cięgła 7, powodując ruch obrotowy członu bliższego palca 5 względem przegubu bliższego 2 członu bliższego palca 5 podstawy palca 8. Zatem, w momencie zasilania silnika 12 człon bliższy palca 5 oraz człon dalszy palca 6 wykonują względem podstawy palca 8 złożony ruch, w taki sposób, że człon dalszy palca 6 zbliża się lub oddala od podstawy palca 8 oraz od członu bliż6

PL 221 882 B1 szego palca 5, a człon bliższy wykonuje ruch obrotowy względem przegubu bliższego 2 członu bliższego palca 5 podstawy palca 8, powodując zamykanie lub otwieranie modułu palca.

P r z y k ł a d 2

Modułowa proteza ręki człowieka z modularnymi, mechanicznie niezależnymi modułami palców jak w przykładzie 1 z tą różnicą, że posiada od trzech do czterech mechanicznie niezależnych modułów palców wraz ze strukturą lub strukturami nośnymi łączącą/łączącymi ze sobą podstawy 8 wszystkich modułów lub grupy modułów, zastępując grupę utraconych palców pacjenta.

P r z y k ł a d 3

Modułowa proteza ręki człowieka z modularnymi, mechanicznie niezależnymi modułami palców jak w przykładzie 1 z tą różnicą, że układem mechanicznym powodującym ruch obrotowy członu dalszego palca 6 względem członu bliższego palca 5 jest w szczególności przekładnia mechaniczna lub hydrauliczna lub pneumatyczna.

P r z y k ł a d 4

Modułowa proteza ręki człowieka z modularnymi, mechanicznie niezależnymi modułami palców jak w przykładzie 1 z tą różnicą, że posiada do dwóch do czterech mechanicznie niezależnych modułów palców wraz ze strukturą lub strukturami nośnymi łączącą/łączącymi ze sobą podstawy 8 wszystkich modułów lub grupy modułów, zastępując grupę utraconych palców pacjenta.

P r z y k ł a d 5

Modułowa proteza ręki człowieka z modularnymi, mechanicznie niezależnymi modułami palców jak w przykładzie 2 z tą różnicą, że posiada od dwóch do czterech mechanicznie niezależnych modułów palców wraz ze strukturą lub strukturami nośnymi łączącą/łączącymi ze sobą podstawy 8 wszystkich modułów lub grupy modułów, zastępując grupę utraconych palców pacjenta.

P r z y k ł a d 6

Modułowa proteza ręki człowieka z modularnymi, mechanicznie niezależnymi modułami palców jak w przykładzie 3 z tą różnicą, że posiada od dwóch do czterech mechanicznie niezależnych modułów palców wraz ze strukturą lub strukturami nośnymi łączącą/łączącymi ze sobą podstawy 8 wszystkich modułów lub grupy modułów, zastępując grupę utraconych palców pacjenta.

P r z y k ł a d 7

Modułowa proteza ręki człowieka z modularnymi, mechanicznie niezależnymi modułami palców jak w przykładzie 1 z tą różnicą, że posiada pięć mechanicznie niezależnych modułów palców ze strukturą nośną łączącą podstawy 8 wszystkich modułów, tworząc konstrukcję zastępującą wszystkie utracone palce dłoni pacjenta, z lub bez zastępowania dłoni.

P r z y k ł a d 8

Modułowa proteza ręki człowieka z modularnymi, mechanicznie niezależnymi modułami palców jak w przykładzie 2 z tą różnicą, że posiada pięć mechanicznie niezależnych modułów palców ze strukturą nośną łączącą podstawy 8 wszystkich modułów, tworząc konstrukcję zastępującą wszystkie utracone palce dłoni pacjenta, z lub bez zastępowania dłoni.

P r z y k ł a d 9

Modułowa proteza ręki człowieka z modularnymi, mechanicznie niezależnymi modułami palców jak w przykładzie 3 z tą różnicą, że posiada pięć mechanicznie niezależnych modułów palców ze strukturą nośną łączącą podstawy 8 wszystkich modułów, tworząc konstrukcję zastępującą wszystkie utracone palce dłoni pacjenta, z lub bez zastępowania dłoni.

Wykaz oznaczeń na rysunkach

- przegub bliższy cięgła

- przegub bliższy członu bliższego palca

- przegub dalszy członu bliższego palca

- przegub dalszy cięgła

- człon bliższy palca

- człon dalszy palca

- cięgło

- podstawa palca

- ślimak

- ślimacznica

- napęd obrotowy

- silnik

- przekładnia redukcyjna

Claims

1. Modułowa proteza ręki człowieka z modularnymi, mechanicznie niezależnymi modułami palców, znamienna tym, że co najmniej jeden moduł mechanicznie niezależnego palca posiada nieruchomą podstawę palca (8), człon bliższy palca (5), człon dalszy palca (6), cięgło (7) oraz napęd obrotowy (11), przy czym podstawa palca (8) zaopatrzona w obrotowy przegub bliższy (1) cięgła (7) oraz obrotowy przegub bliższy (2) członu bliższego palca (5) połączona jest poprzez przegub bliższy (1) cięgła (7), cięgło (7), przegub dalszy (4) cięgła (7) oraz jednocześnie poprzez przegub bliższy (2) członu bliższego palca (5), człon bliższy palca (5), przegub dalszy (3) członu bliższego palca (5) z członem dalszym palca (6), przy czym przegub dalszy (3) członu bliższego palca (5) stanowi środek obrotu napędu obrotowego (11).

2. Modułowa proteza ręki człowieka wg zastrz. 1, znamienna tym, że palec składa się z co najmniej dwóch członów, z których człon bliższy palca (5) pełni funkcję paliczka bliższego, a człon dalszy palca (6) występuje w funkcji paliczka dalszego.

3. Modułowa proteza ręki człowieka wg zastrz. 1, znamienna tym, że rolę napędu obrotowego (11) pełni silnik elektryczny, pneumatyczny lub hydrauliczny sprzęgnięty na stale z przekładnią redukcyjną (13), która połączona jest z przekładnią ślimakową, składającą się ze ślimaka (9) i ślimacznicy (10).

4. Modułowa proteza ręki człowieka wg zastrz. 3, znamienna tym, że w członie bliższym palca (5) umocowany jest nieruchomo silnik elektryczny (12) wraz z przekładnią redukcyjną (13) w taki sposób, że wał wyjściowy przekładni redukcyjnej (13) zwrócony jest w kierunku członu dalszego palca (6).

5. Modułowa proteza ręki człowieka wg zastrz. 3 albo 4, znamienna tym, że ślimacznica (10) połączona jest nieruchomo z członem dalszym palca (6).

6. Modułowa proteza ręki człowieka wg zastrz. 4, znamienna tym, że na wale wyjściowym przekładni redukcyjnej (13) osadzony jest ślimak (9) zazębiony ze ślimacznicą (10).

7. Modułowa proteza ręki człowieka wg zastrz. 4, znamienna tym, że silnik elektryczny (12) wraz z przekładnią redukcyjną (13) umiejscowiony jest wzdłuż członu bliższego palca (5), przy czym oś silnika (12) jest odchylona od geometrycznej osi członu bliższego palca (5) w zakresie ± 30°.

8. Modułowa proteza ręki człowieka wg zastrz. 1, znamienna tym, że układem mechanicznym powodującym ruch obrotowy członu dalszego palca (6) względem członu bliższego palca (5) jest w szczególności przekładnia mechaniczna lub hydrauliczna, lub pneumatyczna.

9. Modułowa proteza ręki człowieka wg zastrz. 1, znamienna tym, że stosunek długości części poziomej członu dalszego palca (6), stanowiącej wymiar gabarytowy członu dalszego palca (6) mierzony wzdłuż linii przechodzącej przez przegub dalszy (3) członu bliższego palca (5) i przegub dalszy (4) cięgła (7), do części prostopadłej do niej, stanowiącej wymiar gabarytowy członu dalszego palca (6) mierzony w kierunku prostopadłym do linii przechodzącej przez przegub dalszy (3) członu bliższego palca (5) i przegub dalszy (4) cięgła (7), wynosi 0,24 a:a, gdzie „a” jest wymiarem charakterystycznym członu dalszego palca (6) będącym odległością pomiędzy linią wyznaczoną przez przegub dalszy (3) członu bliższego palca (5) i przegub dalszy (4) cięgła (7), a końcem członu dalszego palca (6).

10. Modułowa proteza ręki człowieka wg zastrz. 1, znamienna tym, że stosunek odległości pomiędzy przegubem dalszym (3) członu bliższego palca (5) i przegubem dalszym (4) cięgła (7), do części członu dalszego palca (6) prostopadłej do części poziomej członu dalszego palca (6), stanowiącej wymiar gabarytowy członu dalszego palca (6) mierzony wzdłuż linii przechodzącej przez przegub dalszy (3) członu bliższego palca (5) i przegub dalszy (4) cięgła (7), wynosi 0,07 a.

11. Modułowa proteza ręki człowieka wg zastrz. 1, znamienna tym, że linie utworzone przez przegub bliższy (1) cięgła (7) i przegub bliższy (2) członu bliższego palca (5) oraz przez przegub dalszy (3) członu bliższego palca (5) i przegub dalszy (4) cięgła (7) w przypadku, gdy mechanicznie niezależny moduł palca znajduje się w położeniu początkowym, są względem siebie równoległe.

12. Modułowa proteza ręki człowieka wg zastrz. 1 albo 11, znamienna tym, że stosunek odległości pomiędzy przegubem bliższym (1) cięgła (7) i przegubem bliższym (2) członu bliższego palca (5), do odległości pionowej pomiędzy przegubem bliższym (2) członu bliższego palca (5) i przegubem dalszym (4) cięgła (7), wynosi 031 b:b, gdzie „b” jest wymiarem charakterystycznym członu bliższego palca (5), stanowiącym odległość wyznaczoną przez linie równoległe, przechodzące odpowiednio przez przegub bliższy (1) cięgła (7) i przegub bliższy (2) członu bliższego palca (5) oraz przez przegub dalszy (3) członu bliższego palca (5) i przegub dalszy (4) cięgła (7), gdy te linie znajdują się w pozycji równoległej.

PL 221 882 B1

13. Modułowa proteza ręki człowieka wg zastrz. 1 albo 11, znamienna tym, że stosunek odległości poziomej przegubu bliższego (2) członu bliższego palca (5) od części prostopadłej członu dalszego palca (6), stanowiącej wymiar gabarytowy członu dalszego palca (6) mierzony w kierunku prostopadłym do linii przechodzącej przez przegub dalszy (3) członu bliższego palca (5) i przegub dalszy (4) cięgła (7), do odległości pionowej pomiędzy przegubem bliższym (2) członu bliższego palca (5) a przegubem dalszym (4) cięgła (7), wynosi 0,1 b:b.

14. Modułowa proteza ręki człowieka wg zastrz. 1, znamienna tym, że stosunek wymiaru charakterystycznego „a” członu dalszego palca (6), będącym odległością pomiędzy linią wyznaczoną przez przegub dalszy (3) członu bliższego palca (5) i przegub dalszy (4) cięgła (7) a końcem członu dalszego palca (6), do wymiaru charakterystycznego „b” członu bliższego palca (5), stanowiącego odległość wyznaczoną przez linie równoległe, przechodzące odpowiednio przez przegub bliższy (1) cięgła (7) i przegub bliższy (2) członu bliższego palca (5) oraz przez przegub dalszy (3) członu bliższego palca (5) i przegub dalszy (4) cięgła (7), gdy te linie znajdują się w pozycji równoległej, wynosi 0,9.

15. Modułowa proteza ręki człowieka wg zastrz. 1, znamienna tym, że posiada od dwóch do czterech mechanicznie niezależnych modułów palców wraz ze strukturą lub strukturami nośnymi łączącą/łączącymi ze sobą podstawy (8) wszystkie moduły lub grupy modułów, zastępując grupę utraconych palców pacjenta.

16. Modułowa proteza ręki człowieka wg zastrz. 1, znamienna tym, że posiada pięć mechanicznie niezależnych modułów palców ze strukturą nośną łączącą podstawy (8) wszystkich modułów, tworząc konstrukcję zastępującą wszystkie utracone palce dłoni pacjenta, z lub bez zastępowania dłoni.

17. Modułowa proteza ręki człowieka wg zastrz. 1, znamienna tym, że posiada dodatkowe elementy konstrukcyjne lub nośne w postaci przyłączy nadgarstka, nadgarstka, układów mocowania w przypadku krótkich amputacji kończyny górnej człowieka, pasów oraz uprzęży.

18. Modułowa proteza ręki człowieka wg zastrz. 1, znamienna tym, że posiada zewnętrzną powłokę lub powłoki pełniące funkcję ochronną przed wpływem czynników zewnętrznych.