Dispositivo de accionamiento para una mano discapacitada.

Comprende un exoesqueleto (1) formado por unas series longitudinales de segmentos (3,

5, 7, 9) articulados entre sí por unos extremos a través de unas respectivas piezas intermedias (11a, 11b, 11c) articuladas a su vez a unos respectivos soportes elevados (S) fijados por sus bases (20) a diferentes puntos predeterminados de cada dedo, estando el extremo libre de un primero (3) de dichos segmentos (3, 5, 7, 9) fijado a una parte móvil (40) del usuario, y comprendiendo parte de los segmentos (5, 7, 9) una porción sobresaliente de empuje (E1, E2, E3) para empujar al dedo respectivo por diferentes puntos cuando dicha parte móvil (40) se desplaza desencadenando el movimiento simultáneo de los segmentos (3, 5, 7, 9), de manera que la mano se dirige hacia una posición más cerrada, replegándose los dedos en dirección al pulgar, o viceversa.

bierno de los citados cables.

Dispositivo de accionamiento para una mano discapacitada. Sector de la técnica La presente invención concierne, en general, a un dispositivo de accionamiento para una mano discapacitada, y en particular un dispositivo de accionamiento para una mano imposibilitada de ser cerrada en particular en una operación de asido por el organismo de un individuo poseedor de la misma.

Es característico del dispositivo que se propone, que el usuario del citado dispositivo pueda, con la ayuda de éste, cerrar una mano enferma para tomar, agarrar o agarrarse de algún objeto y luego volverla a abrir. Estado de la técnica anterior Existen personas que por alguna causa determinada, ya sea patológica, accidental u otra, tienen afectados sus músculos y/o nervios flexores/extensores de sus dedos de manera que se ven imposibilitadas de cerrar una de sus manos, o ambas, lo cual les impide tomar, agarrar o agarrarse de algún objeto determinado. Un ejemplo de ello está en accidentes sufridos por algunos motoristas los cuales experimentan una afección neuronal que les imposibilita para la ejecución de dicho movimiento prensor. Para paliar esta minusvalía se conocen unos dispositivos que ayudan a accionar la mano en el sentido de la imposibilitación.

Entre dichos dispositivos cabe citar el de la patente US 4.167.044 que describe unos medios para accionar un miembro de un brazo incapacitado o artificial cuyo mecanismo de control puede usarse ya sea para controlar el funcionamiento de una mano artificial o de una prótesis adjunta a un brazo incapacitado. Tales medios o dispositivo comprenden, en combinación: una prótesis adaptada para ser asegurada a una mano, comprendiendo dicha prótesis una porción rígida de soporte del pulgar y una porción flexible de soporte de los dedos, teniendo dicha porción de soporte de los dedos una flexura normal por la que los dedos quedan soportados por la misma y mantenidos normalmente en una posición abierta con respecto al pulgar soportado; un elemento de cable flexible alargado que tiene un extremo operativamente asegurado a dicha porción de soporte de los dedos para mover dichos dedos hacia una posición cerrada, en relación con el pulgar, cuando dicho elemento de cable es accionado en una dirección, estando adaptado el otro extremo de dicho elemento de cable para ser operativamente asegurado a una porción móvil del cuerpo de la persona; y un control mecánico operativamente conectado a dicho elemento de cable para abrir dichos dedos soportados, manteniendo una posición fija de dichos dedos cerrándolos al efectuar un simple impulso por parte de la persona. Dicho control mecánico incluye unos medios de control para bloquear dichos dedos soportados en una posición cerrada fija cuando se afloja rápida e instantáneamente dicho cable y para relajar dichos dedos soportados para permitir que los mismos se muevan hacia una posición abierta cuando dicho cable es aflojado lenta y gradualmente.

Para conseguir la serie descrita de movimientos y posiciones, el dispositivo del documento US

4.167.044 además del juego de cables citado se completa con una especie de cajetín alojado sobre la muñeca del usuario, en el que están montados una serie de elementos mecánicos tales como una cremallera, La citada patente US 4.167.044 pues, comporta una cierta complejidad de elementos mecánicos que complican, tanto su construcción como su instalación y, en definitiva su precio de coste.

Por otra parte, el citado documento no explica claramente la porción móvil del cuerpo de la persona ni el tipo de impulso que debe efectuar el usuario para accionar el dispositivo que habrá de mover el miembro enfermo. Breve explicación de la invención

A la vista de lo descrito anteriormente aparece necesario ofrecer una alternativa al estado de la técnica, que supere los inconvenientes señalados anteriormente, y en particular aportar un dispositivo para una mano discapacitada que sea sencillo, práctico de instalar y eficaz al mismo tiempo.

Para ello, la presente invención concierne a un dispositivo de accionamiento para una mano discapacitada, del tipo que comprende medios para mover, mediante un impulso desde una parte móvil del cuerpo del usuario, uno o más dedos de dicha mano discapacitada, desde una primera posición en la que la mano está parcialmente abierta a una segunda posición en la que dicho o dichos dedos se han replegado en dirección al pulgar, con el propósito de agarrar o agarrarse de un objeto, comprendiendo dicho dispositivo de accionamiento un exoesqueleto aplicable a la cara dorsal de dicha mano.

A diferencia de las propuestas convencionales, en el dispositivo propuesto por la presente invención dicho exoesqueleto comprende como mínimo una serie longitudinal de segmentos articulados entre sí por unos extremos, a una primera altura respecto a la cara dorsal del dedo, a través de unas respectivas piezas intermedias articuladas a su vez, a través de sendas articulaciones, a una segunda altura respecto a la cara dorsal del dedo, a unos respectivos soportes elevados fijados por sus bases a diferentes puntos predeterminados de dicho dedo, preferentemente coincidentes con los nudillos, estando el extremo libre de un primero de dichos segmentos fijado a dicha parte móvil, y comprendiendo algunos de los segmentos una respectiva porción sobresaliente de empuje en contacto con dicho dedo, para empujar al mismo por diferentes puntos cuando dicha parte móvil se desplaza desencadenando el movimiento simultáneo de los segmentos transmitido mediante la pivotación de cada una de las piezas intermedias alrededor de su respectiva articulación, de manera que dicho dedo se dirige a dicha segunda posición, o viceversa.

Una aplicación del dispositivo propuesto por la presente invención es la de ayudar a una persona con una mano discapacitada que, aunque pueda cerrarla en parte para intentar coger, por ejemplo, un vaso, no pueda cerrarla lo suficiente, o mantenerla en dicha posición cerrada parcial con suficiente fuerza, como para poder elevar el vaso sin que se le caiga.

Con tal fin, partiendo de dicha posición parcialmente cerrada en la que dicha persona casi ha cogido el vaso, el dispositivo propuesto por la presente invención posibilita que, ejerciendo ésta un pequeño movimiento, por ejemplo de muñeca, éste se active de manera que empuje a los dedos para adoptar dicha segunda posición, en la que el vaso se sujete lo suficiente como para poder elevarlo.

Ventajosamente el dispositivo propuesto por la invención comprende un mecanismo de freno que bloquea a los segmentos cuando se encuentran en dicha segunda posición, para evitar que el dedo o dedos se alejen del pulgar, es decir, por lo que se refiere a la aplicación descrita en los párrafos anteriores, para evitar que la mano se abra dejando caer el vaso.

Breve descripción de los dibujos

Para una mejor comprensión de la naturaleza de la invención, se adjuntan unas hojas de dibujos, a título de ejemplo no limitativo, en las que:

La figura 1 representa una vista en perspectiva del exoesqueleto escueto, en una posición correspondiente a la de una mano abierta o extendida.

La figura 2 ilustra una vista del presente dispositivo aplicado a una mano discapacitada y envuelto todo ello por un guante, representándose dos posiciones: una primera posición con el exoesqueleto en línea fina y correspondiente a una posición de la mano abierta o extendida, y otra posición del dispositivo completo correspondiente a la posición del propio dispositivo con dicha mano parcialmente cerrada.

La figura 3a es una vista en perspectiva que ilustra a una de las placas de articulación mostradas en las figuras 1 y 2, montada sobre un soporte en forma de pilar de forma articulada, en una posición de reposo.

Y la figura 3b ilustra, también en perspectiva, a la placa y el soporte de la figura 3a, en una posición operativa donde uno de los segmentos articulados a la placa la ha hecho girar por empuje. Descripción detallada de la invención

Según las figuras descritas, el dispositivo objeto de la invención comprende principalmente un exoesqueleto 1 constituido por un conjunto formado por una serie de segmentos 3, 5, 7, 9 para cada uno de los dedos índice, mayor, anular y meñique, cual serie citada para cada dedo consta de un primero 3, un segundo 5, un tercero 7 y un cuarto segmento 9 correspondientes respectivamente al hueso metacarpiano, falange proximal, falange media y falange distal de un correspondiente dedo.

Según...

curre sustancialmente paralelo y por encima de una

1. Dispositivo de accionamiento para una mano discapacitada, del tipo que comprende medios para mover, mediante un impulso desde una parte móvil del cuerpo del usuario, al menos un dedo de dicha mano discapacitada, desde una primera posición en la que la mano está parcialmente abierta a una segunda posición en la que al menos dicho dedo se ha replegado en dirección al pulgar, o viceversa, comprendiendo dicho dispositivo de accionamiento un exoesqueleto aplicable a la cara dorsal de dicha mano y estando caracterizado porque dicho exoesqueleto (1) comprende al menos una serie longitudinal de segmentos (3, 5, 7, 9) articulados entre sí por unos extremos, a una primera altura respecto a la cara dorsal del dedo, a través de unas respectivas piezas intermedias (11a, 11b, 11c) articuladas a su vez, a través de sendas articulaciones (19) , a una segunda altura respecto a la cara dorsal del dedo, a unos respectivos soportes elevados (S) fijados por sus bases (20) a diferentes puntos predeterminados de dicho dedo, estando el extremo libre de un primero (3) de dichos segmentos (3, 5, 7, 9) fijado a dicha parte móvil (40) , y comprendiendo al menos parte de los segmentos (5, 7, 9) una porción sobresaliente de empuje (E1, E2, E3) en contacto con dicho dedo, para empujar al mismo por diferentes puntos cuando dicha parte móvil (40) se desplaza desencadenando el movimiento simultáneo de los segmentos (3, 5, 7, 9) transmitido mediante la pivotación de cada una de las piezas intermedias (11a, 11b, 11c) alrededor de su respectiva articulación (19) , de manera que dicho dedo se dirige a dicha segunda posición, o viceversa.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha segunda altura es superior a dicha primera altura.

3. Dispositivo según la reivindicación 2, caracterizado porque dichos soportes (S) tienen forma de pilar y porque cada una de dichas articulaciones (19) comprende unas configuraciones (19a) en el extremo libre de dicho soporte (S) y unas configuraciones complementarias (19b) dispuestas próximas a un extremo de cada una de dichas piezas intermedias (11a, 11b, 11c) .

4. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque dichos puntos predeterminados de dicho dedo se corresponden con los nudillos del mismo

o unas zonas inmediatas a los mismos.

5. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho exoesqueleto comprende varias de dichas series longitudinales de segmentos (3, 5, 7, 9) , cada una de ellas asociada a un respectivo dedo.

6. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque cada serie longitudinal de segmentos articulados entre sí consta de cuatro segmentos sucesivos: dicho primer segmento (3) que discurre sustancialmente paralelo y por encima de un respectivo hueso metacarpiano y enlaza dicha parte móvil (40) del cuerpo del usuario con un segundo segmento (5) ; dicho segundo segmento que discurre sustancialmente paralelo y por encima de una respectiva falange proximal y enlaza con un tercer segmento (7) ; dicho tercer segmento que discurre sustancialmente paralelo y por encima de una falange media y enlaza con un cuarto segmento (9) que dis falange distal.

7. Dispositivo según la reivindicación 6, caracterizado porque dichas porciones sobresalientes de empuje (E1, E2, E3) son, para dichos segundo (5) y tercer (7) segmentos, unas porciones intermedias (E1, E2) de los mismos, y, para dicho cuarto segmento (9) una porción extrema distal (E3) del mismo.

8. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque dichas piezas intermedias (11a, 11b, 11c) son unas respectivas placas de articulación alargadas (11a, 11b, 11c) , según un sentido palmar-dorsal, extendiéndose transversalmente desde una cara mayor de cada una de ellas dos pivotes de articulación (16, 17) : uno para conectar el extremo distal del segmento inmediato anterior y otro para conectar el extremo proximal del segmento inmediato siguiente, a través de unos respectivos orificios definidos en dichos extremos.

9. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende un guante (22) que envuelve ajustadamente al menos a la mano (30) , estando las bases (20) de los soportes elevados (S) fijadas a diferentes puntos predeterminados de una primera pared (22i) de dicho guante (22) dispuestos justo encima de dichos diferentes puntos predeterminados del dedo.

10. Dispositivo según la reivindicación 9, caracterizado porque dicho guante (22) envuelve ajustadamente a ambos, el conjunto del exoesqueleto (1) y de la mano (30) , presentando para ello una cara dorsal (22d) y una cara palmar (22p) , y siendo dicha primera pared (22i) una pared interna intermedia (22i) que lo divide en dos cavidades: una para el exoesqueleto propiamente dicho (1) y otra para la mano discapacitada propiamente dicha (30) .

11. Dispositivo según la reivindicación 9 ó 10, caracterizado porque dichas bases (20) de los soportes elevados (S) comprenden unos agujeros pasantes (18) , a través de los cuales quedan fijados a dichos puntos predeterminados de una primera pared (22i) de dicho guante (22) mediante unos elementos o sistemas de fijación.

12. Dispositivo según la reivindicación 9 ó 10 cuando dependen de la 7, caracterizado porque dichas porciones sobresalientes de empuje (E1, E2, E3) se encuentran fijadas a dicha primera pared (22i) del guante (22) mediante unos correspondientes elementos o sistemas de fijación.

13. Dispositivo según las reivindicación 5, caracterizado porque todos los primeros segmentos (3) de dichas series longitudinales de segmentos se reúnen en un eje transversal de giro (13) fijado de modo oportuno a la parte móvil del cuerpo del usuario (40) .

14. Dispositivo según la reivindicación1ó9, caracterizado porque dicha parte móvil del cuerpo del usuario (40) es una zona adyacente a la muñeca de la mano discapacitada.

15. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque dichos segmentos (3, 5, 7, 9) están constituidos por tiras de un material rígido.

16. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende un mecanismo de freno que bloquea a dichos segmentos (3, 5, 7, 9) cuando se encuentran en dicha segunda posición, para evitar que el dedo o dedos se alejen del pulgar.

OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS

Nº solicitud: 200902086

ESPAÑA

Fecha de presentación de la solicitud: 26.10.2009

Fecha de prioridad:

INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA

51 Int. Cl. : A61F2/54 (2006.01) A61F5/01 (2006.01)

DOCUMENTOS RELEVANTES

2. 29, 41. A WO 9921478 A1 (VIRTUAL TECHNOLOGIES INC) 06.05.1999, página 5, línea 1 - página 7, 1 línea 5; página 10, líneas 1-12; figuras 1A-2, 12A, 13. Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones • para las reivindicaciones nº : Fecha de realización del informe 29.03.2011 Examinador J. Cuadrado Prados Página 1/4

INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICA

Nº de solicitud: 200902086

Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación) A61F, B25J, A61H. Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos de búsqueda utilizados) INVENES, EPODOC, WPI, PAJ, ECLA, UCLA.

Informe del Estado de la Técnica Página 2/4

OPINIÓN ESCRITA

Nº de solicitud: 200902086

Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 29.03.2011

Declaración

Se considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicación industrial. Este requisito fue evaluado durante la fase de examen formal y técnico de la solicitud (Artículo 31.2 Ley 11/1986) .

Base de la Opinión.

La presente opinión se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como se publica.

Informe del Estado de la Técnica Página 3/4

OPINIÓN ESCRITA

Nº de solicitud: 200902086

1. Documentos considerados.

A continuación se relacionan los documentos pertenecientes al estado de la técnica tomados en consideración para la realización de esta opinión.

2. Declaración motivada según los artículos 29.6 y 29.7 del Reglamento de ejecución de la Ley 11/1986, de 20 de marzo, de Patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaración La solicitud se refiere a un dispositivo de accionamiento para una mano imposibilitada de ser cerrada, en particular en una operación de asido, de modo que el usuario del citado dispositivo pueda, con la ayuda de éste, cerrar una mano enferma para tomar, agarrar o agarrarse de algún objeto y luego volverla a abrir. Para ello, la solicitud presenta un dispositivo de accionamiento para una mano discapacitada, del tipo que comprende medios para mover, mediante un impulso desde una parte móvil del cuerpo del usuario, uno o más dedos de dicha mano discapacitada, desde una primera posición en la que la mano está parcialmente abierta a una segunda posición en la que dicho o dichos dedos se han replegado en dirección al pulgar, con el propósito de agarrar o agarrarse de un objeto, comprendiendo dicho dispositivo de accionamiento un exoesqueleto aplicable a la cara dorsal de dicha mano.

En el estado de la técnica existen gran variedad de dispositivos para el accionamiento ya sea para una prótesis (mano artificial, por ejemplo) o para órtesis o dispositivos externos que acoplados sobre la mano discapacitada de un usuario permiten o facilitan el movimiento o funcionalidad de la misma. También existen dispositivos del tipo de Movimiento Pasivo Continuo (Continuous Passive Motion-CPM) , que son utilizados preferentemente con fines rehabilitadores, o incluso exoesqueletos acoplados sobre una mano que, en ocasiones con otros fines, guardan similitud con el dispositivo presentado en la solicitud.

Los documentos D01 a D06 que se citan en el Informe solo muestran el estado general de la técnica y no se consideran de particular relevancia.

Los documentos D01 a D04 son del tipo de los previstos para accionar una mano discapacitada y asegurar la funcionalidad de la misma. De ellos, los documentos D01 y D02 son accionados mediante un impulso desde una parte móvil del cuerpo del usuario, como en el caso del dispositivo de la solicitud. El documento D05 prevé una posible aplicación para la terapia rehabilitadora mediante CPM, e igualmente prevé su posible uso para proporcionar funcionalidad a la mano de un paciente con una función impedida de la misma (página 18, líneas 16-22) . Por último, el documento D06 es un representante de un tipo de exoesqueleto utilizado con una función distinta (medición de la posición de las puntas de los dedos y determinación de los ángulos de sus articulaciones) que puede tener aplicación en áreas tales como la realidad virtual, tele-robótica, animación gráfica o en la valoración médica del funcionamiento de la mano.

Cualquiera de esos documentos presenta unos dispositivos que anticipan soluciones que pueden considerarse similares a las del dispositivo de accionamiento de una mano discapacitada que nos ocupa, o muestran una estructura que tiene algún parecido con el mismo, pero en ninguno de ellos se anticipan todas las características que limitan el objeto de protección la primera reivindicación principal.

Así pues, los documentos citados solo muestran el estado general de la técnica, y no se consideran de particular relevancia. No sería obvio para una persona experta en la materia aplicar las características incluidas en los documentos citados y llegar a la invención como se revela en la reivindicación primera. Por lo tanto, el objeto de esta reivindicación principal cumple los requisitos de novedad y actividad inventiva.

Las reivindicaciones dependientes 2 a 16 delimitan características adicionales optativas y como la primera general también cumplen los requisitos con respecto a novedad y actividad inventiva.

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