SU614793A1 - Привод протеза руки - Google Patents

Description

(54) ПРИВОД ПРОТЕЗА РУКИ

Изобретение относитс  к медицинекой технике, а именно к протезам вер них конечностей, приводимым в действие внешними источниками энергии. Известен привод протеза руки, содержащий корпус, электродвигатель,исполнительные механизмы с входными . шестерн ми и редуктором,, т гу и рычаг управлени , систему микропереклю. чателей управлени . Однако протез, снабженный этим приводом, выполн ет только две функции и трее5ует значительных энергозатрат при пользовании , что снижает эффективность проте зировани . Целью изобретени   вл етс  увеличение числа выполн емых протезом функ ций и снижение энергозатрат при поль зовании протезом. Поставленна  цель достигаетс  тем что в приводе установлен управл ющий механизм с редуктором и винтовой пере дачей, гайка которой несет промежуточную шестерню, на выходе редуктора исполнительных механизмов на подвижной шпонке.размещена ведуща  шестерн  с буртиками, св занна  с промежуточной шестерней управл ющего механи ма, а электродвигатель установлен в корпусе подвижно, подпружинен, соеди ней с т гой управлени  через кулисный механизм и имеет два выходных конца, соединенных фрикционными муфтами со входами редукторов управл ющего и исполнительных механизмов. Кроме того, редуктор исполнительных механизмов выполнен несамотормоз щимс , зубь  шестерен исполнительных механизмов размещены в продольных пазах гайки винтовой передачи управл ющего механизма, а сама гайка имеет направл ющий выступ, коитактирунщий с одним из микропереключателей управ лени . При этом рычаг управлейи  выполнен двуплечим, установлен в корпусе подвижно, подпружинен и имеет на одном плече тормозную колодку, св зан- ную с одной из фрикционных муфт. На чертеже изображеиа кииематичерка  схема привода протеза руки. Привод протеза руки состоит из корпуса 1, кулисы 2, на которой закреплен электродвигатель 3. с двум  выходными концами вала, снабженного фрикционными коническими полумуфтамч 4 и 5, двух редукторов. Несамотормо-t з щийс  редуктор б исполнительного механизма имеет на выходе ведущую шестерню 7 с буртиками 8, на подвижной шпонке 9, размещенную на валу id. В редукторе 11 управл ющего механизма на ходовом винте 12 установлена маточна  гайка 13, имеюща  направл к щий выступ 14. На поверхности гайки свободно поставлена промежуточна  шестерн  15. Входные шестерни 16-19 исполнительных механизмов протеза наход тс  в зацеплении с промежуточной шестерней 15 и продольными пазами 20 на гайке 13, выполненными в форме зубьев гестерен исполнительных механизмов . Электродвигатель 3 с двум  выходными концами установлен в направл ющих 21 корпуса 1 соосно с входными валами редукторов 6 и 11,снабженных фрикционнйВ и полумуфтами 22 и 23, и поджат пружиной 24 к редуктору 6, причем на обойме электродвигател  3 имеетс  палец 25, вход щий в паз кулисного механизма 26, на кулисе 2 которого закреплена т га 27 управлени . Против кулисы 2 в ..орпусе 1 установлена упруга  балка 28 равного сопротивлени  с наклеенными на нее с двух сторон тензометрическими датчиками 29. Кроме того, в корпусе 1 имеетс  микропереключатель 30 пр мого хода , микропереключатель.31 обратного хода, двуплечий рычаг 32 управлени  с тормозной колодкой 33, поджатой к полумуфте пружиной 34.

Против направл кадего выступа 14, гайки 13 установлены концевые микропереключатели 35, 36, 37, 38 в ПОЛО жени х, соответствующих положени м каждой входной шестерни 16, 17, 18, 19 исполнительных механизмов.

Привод работает следукхцим образом.

При нат жении и выборке т ги 27 , управлени  кулиса 2 передвигает электродвигатель 3 по направл ющим 21 до соприкосновени  полумуфт 4 и 22. В конце хода одновременно кулиса. 2 нажимает на упругую балку 28. Происходит включение электродвигател  3. В зависимости от величины прогиба балки 28 с помощью датчиков 29 вырабатыраетс  электрический сигнал, пропорциональный усилию на т ге 27, который подключает контакты одного из четырех концевых микропереключателей, наприi ep микропереключател  36, в электрй ескую цепь управлени  электродвигат€ фем. Вращение вала электродвигател  3 передаетс  через редуктор И винту 12, который перемещает маточную гайify 13 поступательно вместе с промежуточной шестерней 15, Шестерн  15 в с1вою очередь перемещает шестерню 7 ре дуктора 6 за счет буртиков 8 по ;алу 10, таким образом осуществл етс  зацепление промежуточной шестерни 15 с входной шестерней 17 исполнительного механизма. Одновременно происходит зацепление шестерен 16, 18, 19 с продольными пазами 20 гайки 13. Одновременно направл ющий выступ 14 маточной гайки 13 нажимает на кнопку концевого микропереключател  36 и происходит отключение электродвигател  3.

После этого производитс  расслабление т ги 27 управлени  и электродвигатель 3 поджимаетс  с помощью пружины 24 полумуфтой 5 к полумуфте 2.3 При нажатии на рычаг 32 управлени  происходит отведение колодки 33 от поверхности полумуфты 23 и производитс  включение одного из микропереключателей , например микропереключател  30 пр мого хода. Включаетс  электродвигатель 3, вращение вала которого с помощью муфты передаетс  к редуктору 6, от него через шестерню 7 и промежуточную шестерню 15 на входную шестерню 17 одного из исполнительных ме ханизмов. Врем  воздействи  на микрогпереключатель 30 соответствует времег ни работы исполнительного механизма. Дл  остановки исполнительного механизма производитс  опускание рычага 32. При Этом размыкаютс  контакты микропереключател  30,колодка 33 прижимаетс  к полумуфте 23 пружиной 4.Дл  осуществлени  обратного хода того же исполнительного механизма производитс  нажатие на рычаг 32, отводитс  колодка 33 и включаетс  микропереключатель 31 обратного хода. При этом вал электродвигател  3 начинает вращатьс  в противоположную сторону, измен етс  направление вращени  и на входной шес тернс 17 исполнительного механизма. Дл  остановки производитс  опускание рычага 32, включаетс  микропереключатель 31, обесточиваетс  электродвигатель 3. Колодка 33 поджимаетс  к полумуфте 23. Дл  включени  другого исполнительного механизма, например шестерни 19, производитс  выборка т ги 27 соответствующим подключению этого механизма усилием. При этом на датчике 29 вырабатываетс  сигнал,пропорциональный усилию на т ге, и в электрическую цепь двигател  подключаютс  контакты концевого микропереключател  38, соответствующего выбранному исполнительному механизму. Одно-временно происходит соединение полумуфт 4 и 22 и включение электродвигател . Вращение вала-двигател  передаетс  через зубчатую передачу к винту 12, который перемещает маточную гайку 13 поступательно вместе с шестер)ней 7 за счет буртиков 8 по валу 10 редуктора 6. Промежуточна  шестерн  15 входит в зацепление с входной шec терней 19 исполнительного механизма. Одновременно происходит зацепление шестерен 16, 17, 18 с продольными паза:да 20 к гайке 13. Направл ющий выступ 14 маточной гайки 13 доходит до концевого микропереключател  38,

происходит отключение электродвигател  3.

Работа исполнительного механизма производитс  так же, как и в предыдь щем случае нажатием на рычаг 32 управлени .

Привод имеет высокий коэффициент полезного действи , так как исполнительный редуктор предусмотрен несамотормоз щимс . Количество функций исполнительных механизмов теоретически неограниченно.

Конструкци  привода позвол ет увеличивать количество активных функций , исполн емых одним двигателем,обеспечивает уменьшение энергозатрат при управлении протезом и уменьшение веса и габаритов привода,а также повышение КПД механических передач,используемых дл  исполнительных механизмов.

Claims (3)

1. Привод протеза руки, содержащий корпус, электродвигатель, исполнительные механизмы с входными шестерн ми и редуктором, т гу, и рычаг управлени , систему микропереключателей управлени , отличающийс  тем, что, с целью увеличени  числа вывыполн емых протезом функций и снижени  энергозатрат при пользовании протезом , в приводе установлен управл ющий механизм с редуктором и винтовой передачей, гайка которой несет промежуточную шестерню, на выходе редуктора исполнительных механизмов на подвижной шпонке размещена ведуща  шестерн  с буртиками, св занна  с промежуточной шестерней управл ющего механизма, а электродвигатель установлен в корпусе подвижно, подпружинен , соедин- н с т гой управлени  через кулисный механизм и имеет два выходных конца, соединенных фрикционными муфтами со входами редукторов управл ющего и исполнительных м|еханизмов .

2.Привод протеза руки по п.1, отличающ.ийс  тем, что ре|дуктор исполнительных механизмов вщполнен несамотормоз щимс , зубь  ше(стерен исполнительных механизмов раз|мещены в продольных пазах гайки вин1товой передачи управл ющего механиз ма , а сама гайка имеет направл ющий выступ, контактирующий с одним из

микропереключателей управлени .

3.Привод протеза руки по пп. 1 и2, отличающийс  тем,что рычаг управлени  выполнен двуплечим, установлен в корпусе подвижно, подпружинен и имеет на одном плече тормозную колодку, св занную с одной из фрикционных муфт.

16 У7 W ГУ

ти

wm

fJt/U

го