БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ
кафедра ЭТТ
РЕФЕРАТ на тему:
«Протез плеча с тремя управляемыми функциями. Ортопедический аппарат на верхнюю конечность»
МИНСК, 2008
Протез плеча с тремя управляемыми функциями
Протез предназначен для больных после ампутации верхней конечности на уровне не ниже средней трети плеча. Культя плеча должна быть при этом не короче 6 см от края подмышечной впадины. Протез может быть назначен после односторонней пли двусторонней ампутации.
Конструкция состоит из следующих основных узлов: кисти 1 (рис. 1) с электромеханическим приводом и лучезапястным шарниром 2, гильзы предплечья 3, механизма активной ротации гильзы предплечья 4, механизма локтевого шарнира 5 с электромеханическим приводом, механизма пассивной ротации гильзы плеча 6, гильзы плеча 7, системы биоэлектрического управления 8 и блока питания 9.
Рис. 1. Протез плеча с биоэлектрическим управлением тремя функциями.
Кисть с электромеханическим приводом заимствована от ранее описанных конструкций протезов предплечья и плеча с электроприводами и оснащена шаровым лучезапястным шарниром с клиновым фиксатором. Гильза предплечья изготовляется из полиэтилена. В гильзе предплечья размещаются механизм ротации и двухканальный усилитель мощности системы управления с двумя переключающими устройствами. Механизм ротации гильзы предплечья заимствован от протеза предплечья с двумя управляемыми функциями.Конструкция локтевого шарнира содержит несколько устройств: привод, состоящий из редуктора 1 (рис. 2) и электродвигателя 9, механизма фиксации локтевого шарнира 2 и уравновешивающего механизма 5, компенсирующего момент силы тяжести предплечья с кистью относительно оси локтевого шарнира.
Рис. 2. Схема локтевого шарнира с электроприводом.
Редуктор состоит из четырех ступеней цилиндрических зубчатых колес Zl – Z8, причем первые две ступени ZI—Z4 содержат прямозубые, а две последние Z5—Z8— косозубые колеса. Общее передаточное отношение составляет округленно 1: 590. Электродвигатель имеет поминальную мощность 5 Вт при номинальном напряжении 12 В. Электродвигатель связан с входной ступенью редуктора механизмом фиксации, состоящим из фрикционного диска 4 с полумуфтой и кулачковой полумуфты 11, жестко закрепленной на валу электродвигателя. Фрикционный диск 4 прижат к вкладышу 12 корпуса редуктора пружиной 3 и обеспечивает тормозной момент на входном валу редуктора при выключенном электродвигателе. Механизм фиксации работает следующим образом. При подаче на двигатель напряжения питания в соответствующей полярности кулачки 10 полумуфты 11, скользя по наклонным плоскостям полумуфты фрикционного диска 4, отжимают пружину 3 и фрикционный диск 4 от вкладыша 12 корпуса редуктора. Крутящий момент двигателя передается на редуктор через шестерню Zl, жестко закрепленную на входном валу. При отключении двигателя от источника питания пружина 3 возвращает в первоначальное положение фрикционный диск 4 и прижимает его к вкладышу 12 корпуса, проворачивая якорь двигателя, и обеспечивает этим фиксацию входного вала.
На выходном валу 6 редуктора укреплены с одного конца, но уравновешивающего механизма 5, а с другого — рычагом к шпонке 8, внутри которой установлены пружины. ............
