Pierwszenstwo: 60582 KI. 30 e, 4 MKP A 61 g, 5/00 Opublikowano: 31.VHI.1970 Wspóltwórcy wynalazku: Marian Weiss, Roman Pasniczek Wlasciciel patentu: Akademia Medyczna, Warszawa (Polska) Sposób samodzielnego sterowania przez kwadryplegika urzadzeniem sluzacym do przemieszczania, oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu i Przedmiotem wynalazku jest sposób samodziel¬ nego sterowania przez kwadryplegika urzadzeniem sluzacymi do przemieszczania lub ztmiany jego po¬ lozenia, oraz urzadzenie do stosowania tego spo¬ sobu zwlaszcza wó'zika inwalidzkiego. 5 Znane sa sposoby samodzielnego sterowania przez kwadryplegika urzadzeniem z napedem sluzacym do przemieszczania inwalidy polegajace na wyko¬ rzystaniu efektów drgan strun glosowych inwalidy, zmian cisnienia powietrza w czasie oddychania io lub wykorzystaniu jezyka chorego do mechanicz¬ nego naciskania lacznika elektrycznego. W znanych dotychczas urzadzeniach do stosowania wyzej wy¬ mienionych sposobów okreslone impulsy, na przy¬ klad od drgan strun glosowych, zmian cisnienia po- 15 wietrza w czasie oddychania lub nacisniecia lacz¬ nika jezykiem przekazywane sa za pomoca obwo¬ dów elektrycznych lub elektronicznych urzadze¬ niom napedowym. Kazdy z wymienionych sposo¬ bów ma szereg mankamentów, z których do zasad- 20 niozych naleza — nieprecyzyjnosc dzialania, skom¬ plikowana budowa oraz wysoki koszt urzadzenia.Mankamenty te wykluczaja mozliwosc szerokiego zastosowania omawianych urzadzen w praktyce.Wady dotychczasowych sposobów sluzacych do 25 przemieszczania, lub zmiany polozenia przez kwa- dryplegików usuwa sposób wedlug wynalazku, oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu.Istota wynalazku polega na tym, ze do sterowa¬ nia urzadzenie z napedem sluzacym do przemiesz- 30 czania lub zmiany polozenia kwadryplegika wyko¬ rzystuje sie jezyk chorego. Chory w zaleznosci od zamierzonego kierunku ruchu i/lub dzialania zwiera jezykiem odpowiednie elektrody w ustniku znajdu¬ jacym sfte w poblizu jego ust. Przewodnosc elek¬ tryczna jezyka pozwala na zwarcie obwodu elek¬ trycznego o bardzo malym napieciu.Przykladem zastosowania sposobu wedlug wy¬ nalazku jest urzadzenie uwidocznione na rysunku gdzie na fig. 1 narysowany jest schematycznie wózek inwalidzki z napedem oraz urzadzeniami sterujacymi oraz na fig. 2 przedstawiony jest ust- mlk z elektrodami. W gniazdach 2 korpusu ustnika 3 zamocowane sa elektrody 1. Korpus ustnika 3 znajduje sie na elastycznym statywie 9. Na fig. 1 pokazane sa poszczególne elementy skladowe na¬ pedu i sterowania zamocowane na wózku inwa¬ lidzkim. Na wózku inwalidzkim zabudowanym w znany sposób z ramy 8 i kól 10 zamocowane jest zródlo zasilania 7, polaczone przewodami elektrycz¬ nymi 11 z przekaznikami 6, oraz kilkustopniowymi wzmacniaczami 4 i silnikami napedziajacymi 5.Korpus ustnika 3 zamocowany jest na elastycznym statywie 9, wewnatrz którego znajduja sie przewo¬ dy elektryczne laczace elektrody ustnika 1 z prze¬ kaznikami 6.Na wysokosci ust inwalidy (nie pokazanego na rysunku) znajduje sie korpus ustnika 3 osadzony na elastycznymi statywie 9. W korpusie ustnika 3 wykonane sa gniazda 2, w których osadzone sa elek. 60582..." ^: "- '¦-¦ 3 '"¦¦ ' ' ; ' -' trody 1. W kazdym gniezdzie znajduja sie dwie lub wiecej elektrod. Elektrody 1 umieszczone sa w obwodach elektrycznych wejsciowych wzmacnia¬ czy tranzystorowych, na wejsciu których znajduja sie przekazniki zalaczajace lub odlaczajace silniki 5 napedzajace 5 wózek inwalidzki. W kazdym gniez¬ dzie ustnika 2 znajduja sie elektrody dla innego dzialania (jazda w przód, w tyl, w prawo, w lewo, sygnal ostrzegawczy oraz wylacznik napedu). Kon¬ strukcja ustnika zabezpiecza wlaczenie tylko jed- io nego kierunku poruszania sie wózka przy jednora¬ zowym dotknieciu jezykiem odpowiedniego gniaz¬ da to znaczy uniemozliwia równoczesne wprowa¬ dzenie jezyka do sasiedniego gniazda ustnika 2.Dotkniecie koncem jezyka elektrod 1 w odpowied- 15 nim gniezdzie powo^yje zamkniecie jednego lub wiec^r "TSpWodow~ efeJtjAcznych przyporzadkowa¬ nyeh Uym ólektrodoni a Itym samym zasilenie baz tranzystorów wejsciowycL pradem o wartosci oko¬ lo W mikrQja pieciu' równym 'okolo..!. Volta poprzez opornosc je¬ zyka i* opornik szeregowy ograniczajacy, odpowied¬ nio dobrany do tranzystora. Prad ten przy napie¬ ciu zródla zasilania 1 Volta nie jest wyczuwalny przez inwalide i nie jest szkodliwy dla jego zdro- 25 wia. Sterowanie wózkiem nie jest dla inwalidy uciazliwe, gdyz dzialanie jezyka jeist krótkotrwale ze wzgledu na fakt samopodtrzymywania sie ukla¬ du sterowania. W pozycji spoczynkowej bazy tran- , zystorów wejsciowych wszystkich wzmacniaczy 4 . 30 posiadaja zerowy potencjal w stosunku do emi¬ tera.W zwiazku z tym tranzystory te sa zatkane i nie plyna przez nie pirady kolektorowe. Plynie jedynie prad termiczny Ic0, który przy odpowiednio do- 35 branych elementach nie odgrywa zadnej roli. Prad o wartosci 10 mikiroamperów plynacy przez baze tranzystora wejsciowego wystarczy do odetkania sie tranzystora i wejscie w nasycenie. Poniewaz • ¦7 ;- ' K * Vi,';•.;*r . ': »k w kazdym wzmacniaczu tran£ys|o'rqwym pracuje lancuchowo polaczona nieparzysta liezjba tranzy¬ storów (trzy lub piec, w zaiezno^cf; od ich jakos¬ ci), wiec koncowy tranzystor takze odityka sie i za¬ czyna przewodzic prad o wartosci, która powoduje zadzialanie h przekaznika. Przekaznik umieszczony jest w obwodzie kolektorowym tego tranzystora.Przekaznik 6 za pomoca styków czynnych luib bier¬ nych zalacza lub .odlacza odpowiedni silnik 5 wzle- dnie zmienia kierunek jego obrotów. 4 Równoczesnie jedna para styków czynnych powoduje samopod- trzymywanae sie. przekaznika 6. Zatrzymywanie wózka inwalidzkiego odbywa sie przez chwilowe zadzialanie przekaznika 6 odlaczajacego:naplecie zasilania od stopni koncowych ^wzmacniaczy, a .co za tym idzie zwolnienie przekazników zalaczaja¬ cych silniki 5. Przez zastosowanie. duzych ilosci elektrod 1 uzyskuje sil? duza ilosc mozliwych kom, binacji zmian kierunków poruszania sie wózka i zastosowania najwlasciwszego zaprogramowania w zaleznosci od potrzeib inwalidy. PLPriority: 60582 KI. 30 e, 4 MKP A 61 g, 5/00 Published: May 31, 1970 Inventors of the invention: Marian Weiss, Roman Pasniczek Patent owner: Medical Academy, Warsaw (Poland) A method of self-control by a quadriplegic of a device used for moving and a device for The subject of the invention is a method of self-control by a quadriplegic of a device for moving or changing its position, and a device for using this method, in particular a wheelchair. There are known methods of self-control by a quadriplegic of a motorized device for displacing the invalid, consisting in the use of vibration effects of the invalid's vocal cords, changes in air pressure during breathing, and or using the patient's tongue to mechanically press an electrical switch. In the previously known devices for the use of the above-mentioned methods, certain pulses, for example, from vibrations of the vocal cords, changes in air pressure during breathing or pressing a connector with the tongue, are transmitted by means of electrical circuits or electronic devices. drive. Each of the above-mentioned methods has a number of drawbacks, the most important of which are: imprecision of operation, complicated construction and high cost of the device. These drawbacks exclude the possibility of a wide application of the discussed devices in practice. Disadvantages of the current methods for transport, The method according to the invention and the device for carrying out the method are removed by the method according to the invention and the device for the application of the method. The essence of the invention is that the motorized device for moving or repositioning the quadriplegic is controlled by the language of the patient. The patient, depending on the intended direction of movement and / or action, uses the tongue to use appropriate electrodes in the mouthpiece located near his mouth. The electrical conductivity of the language allows an electrical circuit with a very low voltage to be short-circuited. An example of the application of the method according to the invention is the device shown in the drawing, where in Fig. 1 there is schematically shown a wheelchair with a drive and control devices, and in Fig. 2 there is a mouthpiece with electrodes. In the sockets 2 of the mouthpiece body 3 electrodes 1 are mounted. The mouthpiece body 3 is mounted on a flexible stand 9. Fig. 1 shows the individual components of the drive and steering mounted on a wheelchair. A power source 7 is mounted on a wheelchair, built in a known manner from a frame 8 and wheels 10, connected by electric cables 11 to transmitters 6, and multistage amplifiers 4 and driving motors 5. The mouthpiece body 3 is mounted on a flexible stand 9, inside which There are electric conductors connecting the electrodes of the mouthpiece 1 with the transmitters 6. At the height of the invalid's mouth (not shown in the drawing) there is the mouthpiece body 3 mounted on a flexible stand 9. The mouthpiece body 3 has sockets 2 in which elek. 60582 ... "^:" - '¦-¦ 3' "¦¦ ''; '-' paths 1. There are two or more electrodes in each socket. Electrodes 1 are placed in the input electrical circuits of transistor amplifiers, at the input of which there are transmitters switching or disconnecting the motors 5 driving the wheelchair 5. In each mouthpiece socket 2 there are electrodes for a different action (driving forward, backward, right, left, a warning signal and a power switch). The design of the mouthpiece ensures that only one direction of movement of the trolley is activated when the tongue touches the appropriate socket at a time, i.e. it prevents the tongue from being inserted into the adjacent socket of the mouthpiece 2. Ending the tongue of the electrodes 1 in the appropriate socket. it causes the closure of one or so of the "Effective Codes" assigned to the electrodes, and thus the power supply of the input transistors' bases with a current of about a micron of five "equal" about ..!. Volts through the resistance of the language and the series limiting resistor, appropriately matched to the transistor. This current at the voltage of the 1 Volt power source is not perceptible to the invalid and is not detrimental to his health. Steering the wheelchair is not burdensome for the disabled, since the action of the language is short-term due to the self-holding of the control system. In the rest position, the input transistors of all amplifiers 4. 30 have a zero potential with respect to the emitter. Therefore, these transistors are clogged and no collector pyramids flow through them. Only the thermal current Ic0 flows, which plays no role with appropriately selected elements. A current of 10 microns flowing through the base of the input transistor is enough to disconnect the transistor and enter into saturation. Because • ¦7; - 'K * Vi,'; •.; * R. ': »In each transistor amplifier, an odd number of transistors (three or five, depending on their quality) work in a chain, so the final transistor also sounds and starts to conduct electricity with a value that causes h of the relay to operate. The relay is placed in the collector circuit of this transistor. The relay 6, by means of active or passive contacts, switches on or off the appropriate motor 5 relatively changes the direction of its rotation. 4 At the same time, one pair of active contacts causes self-holding. of the relay 6. The wheelchair is stopped by a momentary operation of the relay 6 which disconnects the power supply from the amplifiers' final stages, and thus releases the relays switching on the motors 5. of large quantities of electrodes 1 gains force a large number of possible actions, combinations of changes in the directions of movement of the wheelchair and the use of the most appropriate programming depending on the needs of the disabled person. PL