Een nieuwe hand: Het ontwerp van een aktief sluitende handprothese, met adaptieve vingers, die de elleboogbeweging vrijlaat wanneer er met de kunsthand niet geknepen wordt

Een nieuwe hand: Het ontwerp van een aktief sluitende handprothese, met adaptieve vingers, die de elleboogbeweging vrijlaat wanneer er met de kunsthand niet geknepen wordt

Jaspers, J.

Mechanical, Maritime and Materials Engineering

Biomechanical Engineering

1996-03-01

Actief sluitende handprothesen zijn prothesen waarbij de kunsthand wordt dichtgeknepen door de elleboog aan gehandicapte zijde te buigen. De knijpkracht wordt hierbij door spierkracht (biceps) verzorgd. Bij dit type prothese is de knijpkracht doseerbaar en kan de geleverde knijpkracht indirect gevoeld worden, de bedieningskracht is een maat voor de knijpkracht in de kunsthand. Belangrijke nadelen van de bestaande actief sluitende prothesen zijn: a) De hand staat open, wanneer die niet bekrachtigd wordt, wat niet natuurlijk oogt. b) De elleboog kan niet vrij bewogen worden zonder dat de hand daarbij open en dicht gaat. c) De benodigde knijpkracht in de hand is onder meer door de starre vingers vrij hoog, wat bij langdurig knijpen vermoeiend kan zijn. Om de eerste twee nadelen op te lossen is er een bijzondere koppeling nodig tussen de elleboog en kunsthand. Nadat er verschillende koppelmogelijkheden onderzocht zijn is er een prototype van een ; actief sluitende handprothese gemaakt die een oplossing biedt voor de bovengenoemde nadelen. De werking is als volgt: Wanneer de hand zich in een kosmetisch aantrekkelijke gesloten stand bevindt kan de elleboog vrij gebogen en gestrekt worden zonder dat de duim of vingers van de kunsthand mee bewegen. De kunsthand wordt passief geopend door er met de gezonde hand een voorwerp in te stoppen of door de prothese om een voorwerp te werken. De vingers sluiten daarna, vanzelf om het voorwerp heen. Het verdraaien van de vingers heeft de prothese in de actieve stand gebracht. Indien de hand zich niet in de gesloten stand bevindt, is de duim via een trekkabel gekoppeld aan de bedieningshefboom die de beweging van de elleboog volgt. Buigen van de elleboog leidt dan tot buigen van de duim en kracht uitoefenen dus tot knijpen in het voorwerp. De vingers worden tijdens het knijpen vastgezet in het basisgewricht zodat ze niet verder gestrekt kunnen worden. Tijdens het knijpen beweegt alleen de duim iets, deze beweging wordt wrijvingsarm uitgevoerd door middel van een bladveerscharnier. Wrijving wordt zo geminimaliseerd, waardoor een goede terugkoppeling van de knijpkracht bereikt Een goede mogelijkheid om de benodigde knijpkracht in de hand te verlagen is de vingers van de kunsthand adaptief uit te voeren. Dit houdt in dat de vingers net als bij een echte hand zich kunnen vormen rond het vast te pakken voorwerp en zo het voorwerp kunnen ondersteunen waardoor de knijpkracht lager kan zijn. Toevoegen van het middengewricht aan de vingers, maakt de kunsthand al redelijk adaptief. Er is één vinger gemaakt met een middengewricht. De vinger wordt in het middengewricht bekrachtigd, door de elleboog, tijdens de knijpfase De vinger wordt echter gebogen door een veer, zodat voor buigen van de vinger de elleboog niet gebogen hoeft te worden. Er is een blokkeermechanisme in het middengewricht toegevoegd dat er voor zorgt dat de vinger gestrekt blijft als er niet geknepen wordt en gebogen blijft tijdens de knijpfase. Het opnieuw strekken van de vinger kan bijvoorbeeld gebeuren met de valide hand.

WILMER
biomechanical engineering
prothesen
actief sluitende handprothesen
handprothesen
kunstledematen
handprothese

http://resolver.tudelft.nl/uuid:4ed102cf-d7f1-427b-8ae6-de4321ec0fe5

Rapport A809

Student theses

master thesis

(c) Jaspers, J.