PL247855B1 - Manipulator dla osób niepełnosprawnych - Google Patents

Abstract

Manipulator dla osób niepełnosprawnych składa się z części stałej (1), taśm mocujących (2), wysuwanego ramienia (4), przegubu ruchomego(5) i uchwytu mocującego (6), przy czym do uchwytu (6) można zamocować narzędzia i przyrządy codziennego użytku. Ruchome ramię (4) może być wysuwane w celu zwiększenia zasięgu pracy zamocowanych w uchwycie przyrządów i narzędzi oraz zabezpieczenia nieosłoniętych części ciała. Ruchomy uchwyt (6) umożliwia regulację zamocowania narzędzi i przyrządów w dowolnej płaszczyźnie, ułatwiając efektywne wykorzystanie sprawnych mięśni ramienia i przedramienia.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest manipulator dla osób niepełnosprawnych ruchowo, z niedowładem lub dysfunkcją jednej lub obydwu kończyn górnych.

Problem wykorzystywania urządzeń codziennego użytku domowego jest szczególnie istotny dla osób niepełnosprawnych fizycznie tj. z dysfunkcjami narządów ruchu, głównie górnych kończyn tj. ręki i dłoni. Przystosowanie urządzeń dla osób niepełnosprawnych ułatwia samodzielne funkcjonowanie w życiu codziennym, przez co konieczność pomocy przez osoby trzecie może być w znacznym stopniu ograniczona.

Z międzynarodowego opisu zgłoszeniowego WO 2011152265 A1 znany jest wieloprzegubowy mechanizm ramienia robota składający się z podstawy, pierwszego przegubu mającego pierwszą oś obrotu równoległą do osi środkowej podstawy, drugi przegub mający drugą oś obrotu prostopadłą do osi środkowej elementu podtrzymującego ramię oraz trzeci przegub mający liniową oś wysuwania i cofania prostopadłą do drugiej osi obrotu.

Znane są w stanie techniki protezy imitujące budowę kończyny górnej człowieka. Napotykają one liczne problemy motoryczne, związane z trudnością odtworzenia ruchu tak skomplikowanego narządu jakim jest ludzka dłoń i ramię.

Z międzynarodowego opisu zgłoszeniowego WO 2008041614 A1 znane jest urządzenie noszone na ciele zawierające mechanizm przegubu barkowego, do wspomagania poruszania stawem barkowym, mechanizm przegubu łokciowego, do wspomagania poruszania stawem łokciowym, oraz jednostkę sterującą do sterowania jednostkami napędowymi mechanizmów stawu barkowego oraz łokciowego. Urządzenie zawiera człon przedramienia mocowany do przedramienia, człon ramienia mocowany do ramienia oraz człon korpusu mocowany do korpusu użytkownika. Człon korpusu jest połączony z członem ramienia poprzez mechanizm przegubu barkowego, zaś człon przedramienia jest połączony z członem ramienia poprzez mechanizm przegubu łokciowego.

Celem wynalazku jest opracowanie manipulatora umożliwiającego proste przyłączenie takich urządzeń jak szczoteczka do zębów, śrubokręt, wiertarka, lutownica, nóż etc. w taki sposób, aby można było z nich korzystać nawet pomimo częściowej dysfunkcji narządu ruchu. Przyłączanie jest realizowane poprzez specjalny wymienny uchwyt mocujący dedykowany do konkretnego modelu urządzenia.

Manipulator dla osób niepełnosprawnych, przeznaczony do zamocowania na kończynie górnej, zawierający część stałą, mocujące taśmy elastyczne i ramię, według wynalazku charakteryzuje tym, że jego część stała jest podłużna oraz zawiera prowadnicę, usytuowaną wzdłuż tej części stałej, a ramię od strony jednego swojego końca jest przesuwnie osadzone w tej prowadnicy, zaś od strony drugiego końca ramię wystaje z prowadnicy i jest zakończone przegubem ruchomym, z którym połączony jest uchwyt, a położenie ramienia w prowadnicy jest ustalane za pomocą mechanizmu obejmującego śrubę dociskową, która jest w ramieniu, a także rowek w części stałej biegnący wzdłuż prowadnicy, przy czym śruba dociskowa ma pokrętło ustalające wystające z tego rowka.

Korzystnie uchwyt manipulatora połączony jest z przegubem ruchomym rozłącznie i jest wymienny.

Dzięki zastosowaniu wysuwanego ramienia oraz wymiennych końcówek uchwytu, możliwe jest dopasowanie używanego narzędzia do kształtu i rozmiaru dłoni oraz przedramienia. Sterowanie funkcjami zamocowanego urządzenia (włączanie, wyłączanie, zmiana obrotów itp.) może być realizowane za pomocą pilota zdalnego sterowania, przetwornika EMG (ang. Electromiography) zamocowanego na obudowie stosowanego urządzenia (np. wiertarka), wykorzystującego sygnał napięcia mięśni w kończynie zdrowej, lub pilota przewodowego obsługiwanego przez kończynę zdrową. Ruchy uchwytu mocującego mogą być koordynowane poprzez przegub z ruchami częściowo sprawnej dłoni w wyniku mechanicznego jej połączenia z uchwytem mocującym np. opaską elastyczną. Manipulator jest mocowany do przedramienia, posiada uchwyt umożliwiający mocowanie różnych narzędzi. Urządzenie zapewnia łatwość wymiany narzędzi. Opisywane urządzenie pozytywnie wpływa na politykę równych szans, umożliwiając integrację osób niepełnosprawnych w społeczeństwie.

Manipulator dla osób niepełnosprawnych przedstawiono w przykładzie wykonania na rysunku, na którym ukazano manipulator w widoku z góry.

Przykład wykonania

Manipulator dla osób niepełnosprawnych, mocowany na przedramieniu, składa się z części stałej

1, przeznaczonej do mocowania do przedramienia, zawierającej taśmy elastyczne 2. Część stała 1 ma podłużny kształt, oraz ma dwie dłuższe krawędzie, na których są zamocowane elastyczne taśmy 2, po trzy na każdej z krawędzi, oraz dwie krótsze krawędzie. Przy czym część stała 1 ma jedną powierzchnię wyłożoną miękkim materiałem w postaci pianki neoprenowej 3. Ponadto manipulator zawiera ruchome ramię 4, które od strony jednego swojego końca jest przesuwnie osadzone w prowadnicy, usytuowanej w części stałej na jej osi wzdłużnej, a od strony drugiego końca wystającego z tej prowadnicy ramię 4 jest zakończone przegubem ruchomym 5, do którego zamocowany jest uchwyt 6. Na powierzchni tej części stałej 1 od strony przeciwnej względem tej, na której jest pianka neoprenowa 3 jest rowek 8 biegnący wzdłuż prowadnicy, przy czym w ramieniu 4, w jego części osadzonej w prowadnicy jest śruba ustalająca, której pokrętło ustalające 7 wystaje z rowka 8.

Wysunięcie ramienia 4 oraz wymienne końcówki uchwytu 6, umożliwiają dopasowanie używanego narzędzia do kształtu i rozmiaru dłoni oraz przedramienia. Ruch ramienia 4 względem części stałej 1 jest zdeterminowany położeniem pokrętła ustalającego 7 - przymocowanego do ramienia 4 i przemieszczającego się w rowku 8 wzdłużnym wykonanym w części stałej 1 manipulatora. Sterowanie zamocowanym urządzeniem może być realizowane za pomocą pilota zdalnego sterowania, przetwornika EMG (ang. Electromiography), wykorzystującego sygnał napięcia mięśni w kończynie zdrowej, lub pilota przewodowego obsługiwanego przez kończynę zdrową. Ruchy uchwytu 6 mocującego mogą być koordynowane poprzez przegub 5 z ruchami częściowo sprawnej dłoni. Końcówki uchwytu 6 mogą być dostosowane do typoszeregu stosowanych urządzeń, np.: elektronarzędzia, układy wykonawcze maszyn i urządzeń, sprzęt AGD itp. Wysuwane ramię 4 umożliwia dowolną regulację odległości zamocowania urządzenia w stosunku do przedramienia. Dzięki czemu istnieje możliwość zwiększenia zasięgu wykonywanej czynności, jak i uniknięcia zagrożenia uszkodzenia niesprawnej dłoni w trakcie pracy urządzenia. Przegub 5 umożliwia uzyskanie dowolnego położenia urządzenia względem przedramienia, a tym samym optymalne wykorzystanie partii mięśni, które jeszcze nie uległy porażeniu, poprzez zmianę układu odniesienia zamocowanego urządzenia. Rozwiązanie może być wykorzystane przez osoby o różnym stopniu upośledzenia ruchowego kończyn górnych. W przypadku braku przedramienia, urządzenie może być dopasowane i zamocowane do ramienia.

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Manipulator dla osób niepełnosprawnych, przeznaczony do zamocowania na kończynie górnej, zawierający część stałą (1), mocujące taśmy elastyczne (2) i ramię (4), znamienny tym, że jego część stała (1) jest podłużna oraz zawiera prowadnicę, usytuowaną wzdłuż tej części stałej (1), a ramię (4) od strony jednego swojego końca jest przesuwnie osadzone w tej prowadnicy, zaś od strony drugiego końca ramię (4) wystaje z prowadnicy i jest zakończone przegubem ruchomym (5), z którym połączony jest uchwyt (6), a położenie ramienia (4) w prowadnicy jest ustalane za pomocą mechanizmu obejmującego śrubę dociskową, która jest w ramieniu (4), a także rowek (8) w części stałej (1) biegnący wzdłuż prowadnicy, przy czym śruba dociskowa ma pokrętło ustalające (7) wystające z tego rowka (8).
2. 2. Manipulator według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że uchwyt (6) połączony jest z przegubem ruchomym (5) rozłącznie i jest wymienny.