SU1052228A1

SU1052228A1 - Hand prosthesis

Info

Publication number: SU1052228A1
Application number: SU823484773A
Authority: SU
Inventors: Юрий Петрович Афанасьев; Александр Борисович Мягков; Николай Николаевич Изергин; Андрей Андреевич Тимофеев
Original assignee: Ленинградский научно-исследовательский институт протезирования
Priority date: 1982-05-31
Filing date: 1982-05-31
Publication date: 1983-11-07

Abstract

ИСКУССТВЕННАЯ КИСТЬ, содержаща корпус, установленные В нем первый палец, блокч второго-третьего iи четвертого-п того пальцев, с которыми шарнирно св заны т говый рычаг и водило с сателлитом, закреплённые в корпусе зубчатый сектор и пружинусхвата , а также гибкую т гу, соединенную с сателлитом, от ли ч а ю щ а с тем, что, с целью обе: спечени равномерности силы, схвата ; во всем диапазоне перемещени паль:цев и врзможностй плавного ее регу .лировани , водило выполнено в виде двуплечего рычага, установленного соосно с зубчатым сектором, причем саГтеллит установлен на одном плече .водила и снабжен пружиной, закрепленной на другом плече водила, по:Следнёе через промежуточный рычаг св зано с первым пальцем, а посредiCTBOM т гового Е лчага соединено с ; блоком второго-третьего пальцев, к JKOTopoMy прикреплена пружина схвата. (ЛARTIFICIAL BRUSH, containing the body, installed in it the first finger, block of the second-third i and fourth-fifth fingers, with which the traction arm is pivotally connected and drove with the satellite, fixed in the housing the toothed sector and spring-latch, as well as a flexible cable connected to the satellite, which is related to the fact that, with the aim of both: sintering the uniformity of force, gripper; in the whole range of movement of the fingers: and the possibility of smoothly adjusting it, the carrier is made in the form of a two-arm lever mounted coaxially with the toothed sector, and the saGtellit is mounted on one shoulder and driven by a spring fixed on the other shoulder of the carrier, by: the intermediate lever is connected with the first finger, and in the middle of the CTBOM of the traction E hatch is connected with; a block of the second and third fingers, a gripper spring is attached to JKOTopoMy. (L

Description

о :пabout: p

N3 ND N5 ЭОN3 ND N5 EO

. Изобретение относитс к медицинской технике, а именно к протезированию и: протезостроению, и может быть использовано в протезах предплечь , плеча и после вычленени в плечевоМ, суставе.. The invention relates to medical technology, namely to prosthetics and: prosthesis, and can be used in prostheses of the forearm, shoulder and after detachment in the shoulder, joint.

. Известна пластмассова искусственна кисть, содержаща корпус,. первый палец, блок второго-п того пальцев, оси, пружину схвата, Еилча; ги, блок и гибкую т гу. Механизм. A known plastic artificial brush comprising a casing. the first finger, the second block of the second fingers, axle, spring gripper, Eilcha; gi, block and flexible goo. Mechanism

схвата представл ет собой шарнирный шестизззенник, позвол к :шй осущест вл ть активное раскрытие пальцев .The gripper is a articulated six-jaw, allowing you to be active to open your fingers.

и пружинный схват ij .and spring tong ij.

Известна также искусстйенна . кисть каркасиого типа с М(еханизмом дожати планетарного типа, содержаща эластичную оболочку, корпус/ первый палед и блок второго-третьего пальт;ев, соединейних с корпусом ос ми . На одной оси с блоком второготретьего пальцев установлен блок четвертого-п того пальцев, имеющий . штифт и поджатый к блоку второготретьего пальцев пружиной. Штифт служит дл фиксации блока четверто- . го-п того пальцев в различных положени х относительно блока второготретьего пальцев. Первый палец имеет два рычага. Один рычаг ширнирно соединен тЯговым рычагом с блокомAlso known artisteenna. M-type frame brush (planetary-type docking mechanism containing elastic shell, body / first pale and second-third palt block; s connected to axle body. Four-fifth finger block is installed on the same axis with second-finger block, having pin and spring pressed to the second finger block. The pin serves for fixing the block of the fourth-fifth fingers in different positions relative to the second finger block. The first finger has two levers. One lever is widely connected by a pull lever th with the block

.второго-третьего пальцев, а другой .св зан промежуточным рычагом с во- . дилом, выполненным в виде коромысла, установленного на неподвижном зуб ,чатом секторе, закрепленном в корпу се. На концы водила с помсмдьюоси j; закреплен зубчатьай сателлит,..наход щийс в зацеплении с зубчатым сектЬром , причем, к сателлиту присоединена гибка т га и конец пружины схвата. Второй конец пружины схвата присоединен к корпусу кисти 2 ,. second and third fingers, and the other .cased by an intermediate lever with a. Dilem, made in the form of a yoke mounted on a stationary tooth, chat sector, mounted in the housing se. At the ends of the carrier, with j; a serrated satellite is fixed, being in engagement with the toothed sector; moreover, a flexible cable and an end of the spring of the gripper are attached to the satellite. The second end of the spring gripper attached to the body of the brush 2,

Недостатками указанных искусственных .кистей вл ютс йевозможность перемещени пальцев и йлавного регулировани этого усили при вз тии предметов с четким разделением фаз захвата, удержани и дожати . Эти ; недостатки обусловлены тем, что пружина схвата одновременно выполн ет и функцию дожати .The disadvantages of these artificial cyst are that it is impossible for the fingers to regulate this force when picking up objects with a clear separation of the gripping, holding and docking phases. These; the disadvantages are due to the fact that the gripper spring simultaneously performs the function of the doji.

Цель изобретени - обеспечение равномерности, силы схвата во всем диапазоне перемещени Пальцев и возможности плавного ее рег лирО ,.вани - , . : .,,The purpose of the invention is to ensure uniformity, gripping force in the entire range of movement of the Fingers and the possibility of its smooth regimentation. :. ,,

Поставленна цель: достигаетс тем, чтр в искусственной кисти, дерлсаадей коЕ)Пус, установлеиные в нем первый палец, блоки второготрёть .его и. чётвертого-п того пальцев с .кото1Ж1Мишарч 1рно св заны т говый рычаг и водило с сателлитом,, закрепленные в корпусе зубчатый сек тор и пружину схвата, а также гиб .; кую .т гу, соединенную с сателлитом,,The goal: achieved by the fact that in an artificial brush, delsaade koe) Pus, installed the first finger in it, the blocks of the second rubbing it. Fourth-n fingers with .koto1Zh1Misharch 1 are connected traction lever and drove with the satellite, fixed in the housing the toothed sec tor and the gripper spring, as well as the bend; kuyu .t gu connected with satellite ,,

; , водило выполнено в виде дв уплечего .. рычага, установленного соосно с зубчатым сектором, причем сателлит . установлен на одном пл.ече водила 5 и снабжен пружиной, закрепленной на другом плече водила, последнее через промежуточный рычаг св зано -е nepBbJM-палЬ:цем, а посредством гг гового рычага соедййен.о с блоком вто10 рого-третьего пальцев, к которому прикреплена пружина схвата..; , the carrier is made in the form of two doors, a lever mounted coaxially with the toothed sector, and a satellite. mounted on one floor of the carrier drove 5 and equipped with a spring fixed on the other shoulder of the carrier, the latter through an intermediate lever connected nepBbJM-pal: itself, and by means of a grip lever connected to the second and third fingers, to which attached grip spring ..

На фив. 1 показана искусственнгш кисть, общий вид на фиг. 2 - вид на кисть с ладонной стороны с вы15 рйвом и разрезом по узлу фиксации блока второго-третьего пальцев к блоку четвертого-п того прхьцев. И-скусственна кисть содержит эластичнуюоболочку 1, корпус 2 сOn thebes. 1 shows an artificial brush, a general view of FIG. 2 - view of the brush from the palmar side with a ridge and a cut along the fixing unit of the second-third fingers block to the fourth-n unit of the fifth finger. And the brush contains elastic shell 1, body 2 s

Q ос ми 3 и 4 дл шарнирного креплени роответственно первого пальца 5, блока второго-третьего пальцев б и блока четвертого-п того пальцев 7. На блоке второго-третьего пальцевQ axes 3 and 4 for swiveling the first finger 5 respectively, the second to third finger block b and the fourth to fifth finger block 7. On the second to third finger block

25 6 с помощью оси 8 шарнирйо закреплен т говый рычаг &, второй конец КОТОРОГО с помощь оси 10 марнирно соединен с рычагом первого, пальца 5 и промежуточным рычагом 11. Промежуточный рычаг 11 шарнирно соединен25 6 with the help of axis 8, the traction lever is fixed &, the second end of which is connected to the lever of the first finger 10 and intermediate lever 11 via axis 10. The intermediate lever 11 is pivotally connected

с водй1лОм 12 осью 13. На втором плече водилаJ. 2 на оси 14 установлен сателлит 15 с зубь ми, йаход щимис в зацеплении с неподвижным зубчатым сектором 16, Водило 12 посажено на with water 12 axle 13. On the second shoulder of the carrier. 2, on axis 14, a satellite 15 is mounted with teeth that meshes with a fixed toothed sector 16; The carrier 12 is seated on

5 ось 17 соосно зубчатому сектору 16. Пружина 18 одним концом закреплена на 13 -водила 12, а - на сателлите 15, к которому присоеди- нена гибка т га 19. Пру-жина Схвата5 axis 17 coaxially to the toothed sector 16. The spring 18 is fixed at one end to 13 — driven 12, and to the satellite 15, to which is attached a bend ha 19. Spring Svat

0 20 закреплена одним концом на корпусе 2, а BTOEtJM - на блоке второго- Г . (третьего пальцев 6, Блок четвертогоп того пальцев 7 поджат пружиной 21 к блоку второго-третьего пальцев.6, .0 20 is fixed at one end on body 2, and BTOEtJM - on the second block - G. (third fingers 6, Block of fourth fingers 7 is pressed by spring 21 to block second and third fingers. 6,.

JC и шТифт 22 входит в одно из отвёр-I стий в блоке второго-третьего паль-; .цев. . Искусственна кисть работает с едуювдам образом. JC and pin 22 enters one of the openings in the block of the second and third pal-; .tsev. . Artificial brush works with food in the image.

В случае приложени усили к гиб кой 19 сателлит- 15 начинс1ет поворачиватьс вокруг оси 14 и раст гивать пружину 18, при этом зубь сателлита 15 начинают .обкатыватьс по неподвижному зубчатому сектору In the event of an application of force to the flexible 19 satellite 15, the entire shaft rotates around the axis 14 and stretch the spring 18, and the teeth of the satellite 15 begin to roll over the stationary gear sector

« 16 f наход сь с ним в зёщеплении и таким образом совершать переносное вращательное движение вокрур оси 17,, увлек.а при этом за собой водило 12 в йаЬравлёнии от пальцев кисти.“16 f stayed with it in the spinning and thus perform a portable rotational movement around the axis 17, carried away, and at the same time drove a 12 in the direction of fingers fingers.

0 П1х тивоположйое плечо водила 12 соответственно, поворачиваетс в0 П1х tivopospozhyoe shoulder drove 12, respectively, turns into

йаправлейии к пальцам кисти и-толкает шарнирйо закрепленный промежуточ|Ный рычаг 11, который в свою очередь.The direction to the fingers of the hand and-pushes the hinge fixed intermediate | Ny lever 11, which in turn.

5 через ось 10 передает вращение рычагу первого пальца 5 и т говому рычагу 9. Происходит раскрытие кисти , при этом пружина схвата 20 рас- , т гиваетс , а пЛечо действи силы сопротивлени ее относительно оси 4 уменьшаетс вследствие поворота точки закреплени пружин вокруг той же оси 4, Это приводит к уменьшению момента сопротивлени при раскрытии кисти..5 through the axis 10 transmits the rotation of the lever of the first finger 5 and the traction lever 9. The brush opens, the spring of the gripper 20 expands and pulls, and the resistance force with respect to the axis 4 decreases due to the rotation of the point of attachment of the springs around the same axis 4, This leads to a decrease in the moment of resistance when opening the brush.

Вращение сателлита 15 вркруг оси 14 может :продолжатьс под действием . усили на гибкой т ге 19 до тех пор/ пока он не упретс в торец водила , 12, Пружина 18-получит максимальное раст жение,а лини действи ее усили будет проходить в непосредствен ной близости от центра оси 14, что значительно снизит (юмёнт силы сопротивлени и соответственно прила- баемое усилие к гибкой т ге 19. к моменту достижени упора сателлитом 15 в торец, водила 12 зубь сатеЛлйта 15 выйдут из зацеплени с , неподвижным зубчатым сектором 16. Дальнейший поворот водила 12 происходит без участи сателлита 15 в относительном движении до упора в к;орпус 2« Кисть полностью раскрыта. При вз тий предмета искусственной кистью необходимо постепенно уменьшать усилие, приложенное к гибкой 19. Пружина схвата 20 начнет сокращатьс и слшкать- пальцы на предмете. Через т говый рычаг 9 и промежуточный рычаг 11 вращение передаетс водилу 12, которое поворачиваетс вокруг оси 17. Пружина 18бстает:с в раст нутом положении. Ее Ус ЛЛйё значительно меньше усили П уз|сины схвата 20 и плечо его приложени относительно оси вращени 14 сателлита 15 практически прйближаетс 1C нулю. Поэтому достаточно не- , большого усили на гибкой т ге 19, ; . чтобй. предотвратить сЬкр щение пружины 18 и поворот сателлита 15. Блок второго-третьего пальцев 6, поворачива сь к захватываемс 4у предмету, поворачивает и блок четвёртого-п - г Того пальцев 7, так как один из ни поджат к ДРУГОМУ пружиной 21 и они i a aSoflflwcfl в ацё1Й1ёнии при помсмда The rotation of the satellite 15 all around the axis 14 may: continue under the action. force on the flexible tube 19 until it rests on the butt of the carrier, 12, the spring 18 will receive the maximum stretch, and the line of action of its force will be held in close proximity to the center of the axis 14, which will significantly reduce (force strength resistances and, accordingly, the applied force to the flexible rod 19. by the time the satellite 15 reaches the stop, butthed, drove the 12 teeth of the satlite 15 out of engagement with the fixed gear sector 16. A further turn of the carrier 12 occurs without the participation of the satellite 15 in relative motion to emphasis in to; orp c 2 "The brush is fully extended. When you take an object with an artificial brush, you gradually need to reduce the force applied to the flexible 19. The spring of the gripper 20 will begin to contract and slip fingers on the object. Through the traction lever 9 and the intermediate lever 11, the rotation is transmitted to the carrier 12, which rotates around axis 17. Spring 18 stands up: s in the extended position. Its force is much less than the force of the gripper arm and its shoulder relative to the axis of rotation 14 of the satellite 15 is almost close to 1C zero. Therefore, it is enough to have a small effort on a flexible one; . to to prevent the spring 18 from turning and the satellite 15 turning in acecoma

штифта 22, Соответственно через т грвый рычаг 9 во вращение приводитс первый палец. Предмет захватываетс пальцами кисти через эластичную оболочку 1 и удерживаетс уси . лием,; определ емым разностью между .усилием/развиваемым схвата 20 в данный момент и усилием, приложенным к гибкой т ге 19,pin 22. Accordingly, the first finger is rotated through the gripping lever 9. The object is gripped by the fingers of the hand through the elastic sheath 1 and held by usi. by; determined by the difference between the force / developed by the gripper 20 at the moment and the force applied to the flexible bar 19,

00

При необходимости длительного удержани предмета или .схвата его с большим усилием производитс дальнейшее ослабление усили на згибкой т ге 19, Пружина 18 начинает сокращатьс и поворачивать сателлит вокру .г оси 14, Зубь сателлита 15 вход т , в зацепление с неподвижным сектором 16 и, обкатыва сь по Нему, увлекают в дополнителзьное вращение в ту же сторону водило 12 вокруг оси 17, ВодилЪ 12, пов&рачива сь, т нет промежуточный рычаг 11 и че- ре,него осу1цествл ет дополнительноеIf it is necessary to hold the object for a long time or to grip it with great effort, the force on the bending rod 19 is further weakened. Spring 18 begins to contract and the satellite rotates around the axis 14, the tooth of the satellite 15 enters into engagement with the stationary sector 16 and running around Crowding on Him, dragging 12 in an additional rotation in the same direction around the axis 17, Wodil 12, and amphibiously, there is no intermediate lever 11 and, moreover, it

смыкание пальцев кисти на предмете . 5 за счет упругой деформаций эластичной оболочки 1, Так осуществл етс дожатие. При этом усилие пружины 18 передаетс на пальцы кисти с увели|ченным коэффициентом передачи, вследствие чего сила схвата значительно closing fingers on the subject. 5 due to the elastic deformations of the elastic sheath 1, This is done by pressing. In this case, the force of the spring 18 is transmitted to the fingers of the hand with an increased transmission coefficient, as a result of which the gripping force is significantly

0 увеличиваетс . .0 increases. .

Использование предлагаемой, искусственной кисти в значительной степени повышает эффективность при самообслуживании инвалидов и выпсшненйи ими определенных, трудовых процессов , так как позвол ет регул ровать усилие схвата в широких пределах и при необходимости осуществл ть дожатие , Уменьшение моментов ;сил сопротивлени пружины схвата 20 и пружины 18 по мере раскрыти , кис .ти за счет, уменьшени плеч приложени их снижает усилие, прилагаемое к щбкой т ге. 19; Это значительноThe use of the proposed artificial brush greatly improves the efficiency of self-care of people with disabilities and the performance of certain labor processes by them, as it allows to regulate the gripper force over a wide range and, if necessary, to carry out pressure, Reduction of moments, spring force of the spring of the spring 20 and spring 18 as they open, due to the reduction of the shoulders, their application reduces the force applied to the joint. nineteen; It is significant

снижает энергозатраты инвалида при управлении кистью и повышает физио логичность работы млшц, максимально ; приближа к норме в каждый момент 50jвремени соотношение между, силамиreduces the energy consumption of a person with disabilities when controlling the brush and increases the physiological nature of the work of the child, as much as possible; approaching the norm at each moment of the 50j time, the ratio between the forces

сопротивлени и приложенным усилием :resistance and applied force:

Claims

An ARTIFICIAL BRUSH containing a housing, the first finger installed in it, blocks of the second, third, and fourth to fifth fingers, to which the traction arm and carrier with the satellite are pivotally attached, a gear sector and a grip spring are fixed in the housing, as well as a flexible rod connected to the satellite , with the fact that, with the aim of both sintering the uniformity of force, coverage over the entire range of movement of the fingers and the possibility of its smooth regulation, the carrier is made in the form of a two-shouldered lever mounted coaxially with the gear sector, and ( the satellite is mounted on one shoulder of the carrier and is equipped with a spring mounted on the other shoulder of the carrier, the latter through an intermediate lever (connected to the first finger, and by means of the traction lever connected to '. {block of the second or third fingers, to (to which the grip spring is attached.

>