Устройство для управления исполнительными механизмами биоэлектрических протезов
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОР СКОМУ СВИДЕТЕЛЬ СТВУ
l9 8524
Фовз Советский
Социалистичвскиа
Республик
Зависимое от авт. свидетельства ¹
Кл. 30d, 2
Заявлено 02 т 11.1965 (№ 1017849/31-16) с присоединением заявки №
МПК А 61f
Приоритет
Опубликовано 28. т 11967. Бюллетень ¹14
Дата опубликования описания 24Х111.1967
Комитет ло делам изобретений и открытий ори Совете Министров
СССР
УДК 615.471: 616-089. .28.29: 617.57: 621. .38 (088.8) ., . ! !1(1 т 5
Л. С. Соловьев, Е. П. Полян, А. Ю. Шнейдер н А. И. Рйбрй 1,Л" 1 .":1: .о. 1,,,А е1 д.i,г.r, i
Авторы изобретения
Заявитель т
1;Ы5;!"n-„. 1де .
УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ИСПОЛНИТЕЛЪНЫМИ
МЕХАНИЗМАМИ БИОЭЛ ЕКТР И ЧЕСКИ Х ПРОТЕЗОВ
Устройства для управления исполнительными механизмами биоэлектрических протезов, содержащие усилители напряжения, усилители мощности и электромагнитные реле, известны.
Предложенное устройство отличается от известных тем, что в нем установлен релаксационный генератор фантастронного типа, управляющий электрод которого связан с выходом усилителя напряжения биопотенциалов мышц и в котором частота генерируемых колебаний находится в линейной зависимости от управляющего напряжения. Зто обеспечивает плавное управление скоростью вращения электродвигателя исполнительного механизма протеза в зависимости от амплитуды биопотенциалов мышц.
На чертеже дана принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства.
Устройство преобразовывает изменяющиеся по амплитуде биоэлектрические сигналы в прямоугольные импульсы такой длительности, действие каждого из которых вызывает микропереммцение исполнительного органа, например пальцев искусственной кисти. Частота следования этих импульсов пропорциональна амплитуде управляющего сигнала. Таким ооразом, изменение амплитуды управляющего сигнала приводит к изменению скорости перемещения пальцев искусственной кисти протеза, что дает возможность плавного изменения скорости в широком диапазоне регулирования.
Устройство работает следующим образом.
Усиленный по амплитуде биоэлектрический сигнал (управляющий, например, тактом сжатия пальцев) поступает на первый вход 1, детектируется и сглаживается цепочкой, содержащей диоды 2 и 8, емкости 4 и сопротивление 5, после чего поступает на управляющий мультивибратор на транзисторах б и 7.
Транзистор б служит для линеаризации зависимости атежду амплитудой управляющих сигналов и частотой следования импульсов мультивибратора. Диод 8 в цепи базы транзитора 7 предназначен для того, чтобы мультивибратор при управляющем напряжении, близком к нулю, был надежно заперт. Б этом случае ток базы транзистора 7 определяется напряжением насыщения «коллектор — эмиттер» открытого транзистора 9. Так как диод обладает большим сопротивлением при малых напряжениях, то база транзистора 7 разомкнута и мультивибратор находится в заторможенном состоянии. При наличии управляющего сигнала ток базы транзистора 7 резко возрастает, что приводит к автоколебательному режиму мультивибратора. Мультнвибратор и транзистор 9 образуют релакЗО сационный Ренератор фантастронного типа, 198524
Составитель Е, Я. Ланцбург
Редактор Л. А. Утехина Техред Л. Я. Бриккер Корректоры; Н. И. Быстрова и Н. В. Черетаева
Заказ 2702/18 Тираж 535 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Центр, пр. Серова, д. 4
Типография, пр. Сапунова, 2
Импульсы с выхода мультивибратора через емкость 10 и нормально замкнутые контакты
ll реле 12 поступают на базу транзистора И, открывают его и, следовательно, транзистор
14. В нагрузке транзистора 14 включена обмотка якоря электродвигателя 15 привода протеза.
Управление скоростью вращения электродвигателя в противоположном направлении осуществляется следующим образом.
Биоэлектрический сигнал с соответствующего канала усилителя напряжения поступает на второй вход 1б, детектируется и сглаживается цепочкой, содержащей диоды 17, 18, емкость 19 и сопротивление 20, после чего подается на трехкаскадный усилитель мощности на транзисторах 21, 22 и 28. Коэффициент усиления этого усилителя выбран таким, чтобы при небольших амплитудах управляющего сигнала, появляющегося на входе lá, сработали реле 12 и 24 (с контактами 25). При срабатывании реле производится подключение электродвигателя 15 в противоположной полярности в нагрузку транзистора 2б с одновременным переключением выхода блока преобразования на вход усилителя мощности (тр а из и стор 27) .
Дальнейшее увеличение амплитуда входного сигнала вызывает увеличение отрицатель5- ного потенциала на базе транзистора б, подаваемого через диод 28 с эмиттерной нагрузки транзистора 21. Это приводит к срабатыванию преобразователя, импульсы которого открывает уже не транзистор 18, а транзир 14
Устройство с частотно-импульсной модуляцией может быть реализовано с использованием одного канала усилителя мощности.
Предмет изобретения
Устройство для управления исполнительными механизмами биоэлектрических протезов, содержащее усилители напряжения, усилители мощности и электромагнитное реле, отлича ощееся тем, что, с целью обеспечения плавного управления скоростью вращения электродвигателя исполнительного механизма протеза, в нем установлен релаксационный генератор фантастронного типа, управляющий электрод которого связан с выходом усилителя напряжения биопотенциалов мышц.
