Способ биоэлектрического управления сервоприводами ортопедических аппаратов

245990

О П И С А Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 16.Х,1967 (¹ 1190026/31-16) Кл. 30d, 1/01 с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 22 т/11.1970. Бюллетень ¹ 24

Дата опубликования описания 28.1.1971.ЧПК А 61f

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 616-089.28:617.57/58-009.1 1-08: 612.813 (088.8) Авторы изобретения

Э. И. Пламм, А. С. Витензон, В. И. Делов и М. Д.

Центральный научно-исследовательский институт прот и протезостроения

Заявитель

СПОСОБ БИОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ СЕРВОПРИВОДАМИ ОРТОПЕДИЧЕСКИХ АППАРАТОВ

Известны способы биоэлектрического управления сервоприводами ортопедических аппаратов. В качестве управляющего параметра используют биоэлектрическую активность пора>кенных мышц. Однако в том случае, когда поражение мышц весьма глубоко, биоэлектрический сигнал представляет собой последовательность импульсов, имеющих малую мощность, а их амплитуда лишь незначительно мо)кет превосходить уровень помех, а порой и вообще лежать ниже этого уровня. В этом случае известные способы биоэлектрического упра вления мышцами с глубоким парезом оказываются малоэффективными.

Предлагаемый способ отличается от известных тем, что в качестве основного параметра для биоэлектрического управления принимают пе энергетический показатель — биоэлектрическую активность, а числовую характеристику — частоту следования биоэлектрических импульсов. Это связано с тем, что с увеличением напря)кения глубокопаретичных мышц растет частота следования импульсов биоэлектрической активности, хотя пх амплитуда вна«aëå увеличивается незначительно, а затем вообгце имеет тенденцию к снижению.

Предлагаемый способ позволяет, следовательно, повысить помехоустойчивость управления сервоприводом биопотенциалами мышц.

При определенной степени пареза зависимость частоты следования импульсов от степени мышечного напряжения пмее-. нелинейный характер. Предлагаемый способ предусвтатризает в связи с этим линеаризацпю полученной по5 следовательностп импульсов, что обеспечивает плавность управления сервопрпводами.

На чертеже представлена блок-схема, поясняющая предлагаемый способ.

Таким образом, предлагасмый способ опо10 электрического управления заключается в том, что в качестве управляющего параметра принимают частоту следования импульсов биоэлектрической активности с последующим нормированием по амплитуде и длительности и

15 линеаризацип полученной последовательности нормированных импульсов с учетом субъективной нелинейности частоть: следования импульсов от степени напряжения пораженной мышцы.

20 Применительно I< реверсивном 6JI03летстрпческому управлению одним сервопрпводом предлагаемый способ может быть осуществлен IIo следующей схеме. 11с-.ользуются два канала: канал / для управления в прямом на25 правлении и канал 1! для упр".âëåíèr в ооратном направлении. В кa:.;:,Iå / сигнал отведенный от мышц с помошьк электродов / и усиленный предварительны;. усилителем " напряжения, направляют в б.-..:-:,". с итыв. .нпя и

30 преобразования импульсов. котсрый на к;-:ж245990

Предмет изобретения

Составитель Е. Я. Ланпбург

Редактор В. Н. Торопова Техред Л. В. Куклина Корректор Т. А. Джаманкулова

Заказ 3984 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Когяитета по дслагп изобретений и открытий прн Совете Министров СССР

Москва, )K-35, Раугвская паб., д. 4,5

Типография, пр. Сапунова, 2 дый маломощный импульс биопотенциалов выдает прямоугольный импульс достаточной постоянной длительности. С блока 8 через интегратор 4 сигнал направляют на блок 5 линеарпзацип, который необходим для получения линейности сквозной характеристики. Затем сигнал усиливают по мощности в блоке б и после этого используют для управления сервопрпводом /.

Таким образом осуществляется управление в прямом направлении. Для реверсирования электродвигателя сервопривода служит канал П. Канал 11, как и канал I, содержит электроды 1, усилитель 2 напряжения, блок 8 считывания, интегратор 4. Блок б линеарпзаипп и блок 6 усиления мощности являются обшпмп для обоих каналов управления. Преобразование сигнала в указанных элементах канала 11 происходит так же, как в аналогичных элементах канала 1. В то же время сигнал с интегратора 4 канала 11 поступает на блок коммутации 8, который еше до момента появления сигнала па выходе блока 5 изменяет полярность электродвигателя.

При таком построении система биоэлектрического управления является пороговой, что делает ее более помехоустойчивой к внешним артефактам.

10 Способ биоэлектрического управления сервоприводами ортопедических аппаратов, оглича оцийая тем, что. с целью повышенпя помехоустойчивости и плавности сервопрпводом. биопотенцпалами мышц с глубоким парезом, 15 имеющими форму импульсов, в качестве управляющего параметра принимают частоту следования этих импульсов с последующим нормированием по амплитуде и длптельности и линеаризац|ии полученной последователь20 ности нормированных и мпульсов с учетом субъективной нелинейности частоты следования импульсов от степени напряжения пораженной мышцы.