SUBSTITUIREA PROTETICA A MEMBRULUI SUPERIOR
Analiza gradelor de libertate a membrului superior uman a pus in evidenta ca structura osoasa articulata a acestuia ii confera un numar de 27 de grade de libertate dintre care 22 sunt concentrate in palma.
Sistemul tehnic care ar dori sa copieze functionalitatea membrului superior uman ar necesita un numar de 27 de motoare fiecare cu un grad de libertate. Un astfel de dispozitiv ce s-ar dori o copie a mainii deci utilizabil in protezare este in prezent o imposibilitate nu numai datorita gabaritului considerabil ce l-ar implica cele 27 de sisteme de actiona 737f51h re ci si dificultatilor de comanda.
Multifunctionalitatea structurii biomecanice a mainii , precizia si gradul sau de adapabilitate a fost si constituie a tentatie permanenta pentru tehnica.
In domeniul protezarii , multifunctionalitatea protezei desi constituie un deziderat major ea este limitata de posibilitatile de comanda si control la trei miscari de baza :
- prehensiunea
- supino-pronatia
- flexia - extensia
La aceasta se mai adauga uneori flexia si extensia mainii si flexia si extensia umarului dar variantele au ramas doar incercari de laborator.
Indiferent de tipul constructiv la proiectarea unei protezei trebuie avut in vedere caracterul special al sistemului proteza - obiect , caz special al diadei om masina in care insa proteza - masina devine un inlocuitor al omului pe care trebuie sa-l serveasca ca pe o simpla extensie a sa.
Interpunerea unei proteze intre om si obiectele din jur ce urmeaza a fi prehensate trebuie analizata in ansamblu functie de caracteristicile considerate esentiale ale fiecarei componente a sistemului intre acestea existand multiple si stranse corelatii.
Posibilitatile protezei sunt dictate nu numai de caracteristicile de forma si greutate ale obiectelor ce se doresc a fi manipulate ci si de disponibilitatile anatomice si functionale ale puratorului protezei.
Pentru o proteza cu doua grade de libertate - prehensiunea si supino-pronatia caractersiticile cinematice de baza sunt viteza sau timpul de prindere si viteza ( timpul ) de rotire a obiectului ce este manipulat.
Obiectul impune prin marime si greutate fortele si momentele necesare a fi dezvoltate de proteza influentand atat proteza cat si pe purtatorul acesteia care ar trebui sa fie capabil sa emita semnale de comanda corespunzator sarcinilor de executat si sa-si regleze comenzile functiei de feed-back-ul receptionat. Ansamblul OM - PROTEZA - OBIECT trebuie sa fie stabil si neinfluentabil de eventualele semnale perturbatoare iar zgomotul produs sa nu afecteze calitatatea executiei.
CONTROLUL PROTEZELOR DE MEMBRU SUPERIOR
Controlul protezelor de membru superior reprezinta o problema de care depinde acceptarea protezei de catre purtator care trebuie sa ajunga sa integreze proteza cu sistemul sau biologic deci sa o actioneze in mod reflex fara o constientizare a comenzilor date.
Intelegerea problemelor privind controlul in sistemele de protezare este mult usurata de analiza mecanismelor de control din cadrul bratului uman normal.
Comunicarea semnalelor de comanda si a feed-back-ului intre SNC si MS se realizeaza printr-o interfata complexa , ierarhizata.
Interfata vizuala si auditiva transmite semnalele spre SNC , acesta realizand reglarea actiunilor prin sistemele periferice si cel de control local. Feed-back-ul vizual si auditiv nu este insa singura cale de comunicare la acesta adaugandu-se semnalele senzoriale care aduc o contributie insemnata la coordonarea miscarilor in membrul superior importanta lui fiind evidenta in cazul nevazatorilor sau a celor cu afectiuni auditive.
Optimizarea controlului atat in sistemele robotizate industriale cat si a celor de protezare impune o buna intelegere a modului de realizare a controlului voluntar in sistemul articulatie - muschi.
Un model global al acestui sistem sugereaza ca o comanda centrala la nivelul cortexului motor este creata ca un rezultat al prelucrarii informatiei in diferite zone ale creierului. Cortexul creaza un set de comenzi care sunt trimise pe caile piramidale la maduva spinarii si la cei mai apropiati moto - neuroni care genereaza asa numita comanda periferica constituind intr-un numar de semnale ce sunt transmise sistemului muschi - articulatii.
Neuronii motori se constituie ca parte dintr-o bucla de reactie cu rol in controlul muschilor antagonisti si in realizarea semnalului de iesire mecanic din sistemul muschi - articulatii deci forta si pozitia. Feed-back-ul la neuronii motori este asigurat de un numar de senzori aflati in tendoane si articulatii care masoara variabilele de iesire numite numiti senzori proprioceptivi.
Aceasta informatie impreuna cu informatia extraceptiva este tramsmisa cortexului prin feed-back. Bucla externa are un caracter discontinuu si o durata mai mare decat cea interna.
|
