假肢的制作方法
【專利摘要】一種假肢，包括接受腔、第一支撐板、綁帶、第二支撐板、驅(qū)動(dòng)軸、驅(qū)動(dòng)裝置、傳感器及控制系統(tǒng)，接受腔為大頭端與小頭端均開(kāi)口的漏頭狀殼體；第一支撐板的一端與所述接受腔的大頭端連接；綁帶與所述接受腔間隔設(shè)置，并靠近所述接受腔的大頭端；第二支撐板的一端與所述綁帶固定連接；驅(qū)動(dòng)軸的兩端分別與所述第一支撐板遠(yuǎn)離所述接受腔的一端及所述第二支撐板遠(yuǎn)離所述綁帶的一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接；驅(qū)動(dòng)裝置與所述驅(qū)動(dòng)軸電性連接，用于驅(qū)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)；傳感器用于采集肌電信號(hào)；控制系統(tǒng)與所述驅(qū)動(dòng)裝置和所述傳感器均電性連接，并將所述傳感器采集的所述肌電信號(hào)通過(guò)信號(hào)處理后轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以控制所述驅(qū)動(dòng)裝置運(yùn)轉(zhuǎn)。上述假肢不易脫落且具有較好的負(fù)重能力。
【專利說(shuō)明】假肢
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本發(fā)明涉及一種假肢。
【【背景技術(shù)】】
[0002]各種災(zāi)難引起的截肢者數(shù)不勝數(shù)，特別是手臂截肢者。眾所周知，手是我們創(chuàng)造價(jià)值以及解決個(gè)人日常生活的最基本工具，許多上肢截肢者都會(huì)選擇安裝假肢，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的手臂以及手部動(dòng)作，輔助解決日常生活需求。但假肢接受腔與肢體直接的貼合面積以及殘端承重能力一直以來(lái)都沒(méi)有引起足夠的重視。當(dāng)殘肢長(zhǎng)期使用負(fù)重時(shí)，輕者則易導(dǎo)致截肢者的假肢接受腔脫落或松動(dòng)，重者則會(huì)導(dǎo)致假肢佩戴者的慢性血液循環(huán)障礙，引起殘端腫脹、甚至出現(xiàn)濕疹、慢性潰瘍以及水泡等。較嚴(yán)重的皮膚變化會(huì)使患者喪失負(fù)重能力，無(wú)法佩戴假肢。
[0003]上肢假肢包括假手、連接件組件以及接受腔。假手通過(guò)連接件組件與接受腔相連，接受腔與截肢者殘端緊密接觸?？上攵?，接受腔是影響患者安裝假肢舒適度和功能恢復(fù)的關(guān)鍵因素，它是整 個(gè)上肢假肢的基座，起到承載假手本身的重量的同時(shí)，還承受假手抓取物體所傳遞的重量。然而，傳統(tǒng)的假肢仍然存在易脫落，負(fù)重能力差的問(wèn)題。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0004]鑒于此，有必要提供一種不易脫落且負(fù)重能力較好的假肢。
[0005]一種假肢，包括:
[0006]接受腔，為大頭端與小頭端均開(kāi)口的漏頭狀殼體；
[0007]第一支撐板，一端與所述接受腔的大頭端連接；
[0008]綁帶，與所述接受腔間隔設(shè)置，并靠近所述接受腔的大頭端；
[0009]第二支撐板，一端與所述綁帶固定連接；
[0010]驅(qū)動(dòng)軸，兩端分別與所述第一支撐板遠(yuǎn)離所述接受腔的一端及所述第二支撐板遠(yuǎn)離所述綁帶的一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接；
[0011]驅(qū)動(dòng)裝置，與所述驅(qū)動(dòng)軸電性連接，用于驅(qū)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)；
[0012]傳感器，用于采集肌電信號(hào)；及
[0013]控制系統(tǒng)，與所述驅(qū)動(dòng)裝置和所述傳感器均電性連接，并將所述傳感器采集的所述肌電信號(hào)轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以控制所述驅(qū)動(dòng)裝置運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0014]進(jìn)一步的，還包括固定套設(shè)于所述接受腔的大頭端上的連接環(huán)，所述第一支撐板遠(yuǎn)離所述驅(qū)動(dòng)軸的一端與所述連接環(huán)連接。
[0015]進(jìn)一步的，所述第一支撐板上設(shè)有導(dǎo)向槽，所述連接環(huán)上設(shè)有滑動(dòng)凸起，所述滑動(dòng)凸起穿設(shè)于所述導(dǎo)向槽，并沿所述導(dǎo)向槽可滑動(dòng)。
[0016]進(jìn)一步的，所述連接環(huán)為開(kāi)環(huán)結(jié)構(gòu)。
[0017]進(jìn)一步的，還包括一端與所述第一支撐板遠(yuǎn)離所述接受腔的一端固定連接、另一端與所述驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接的固定桿。[0018]進(jìn)一步的，還包括一端與所述驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接、另一端與所述第二支撐板遠(yuǎn)離所述綁帶的一端固定連接的桿狀固定件。
[0019]進(jìn)一步的，還包括固定于所述第一支撐板遠(yuǎn)離所述接受腔的一端的固定帶。
[0020]進(jìn)一步的，所述綁帶為兩個(gè)，且所述兩個(gè)綁帶分別固定于所述第二支撐板的兩端。
[0021]進(jìn)一步的，所述第一支撐板為弧形板。
[0022]進(jìn)一步的，所述第二支撐板為弧形板。
[0023]進(jìn)一步的，所述驅(qū)動(dòng)裝置為驅(qū)動(dòng)減速電機(jī)。
[0024]進(jìn)一步的，所述控制系統(tǒng)包括:
[0025]肌電信號(hào)采集模塊，與所述傳感器電性連接，并將所述傳感器采集的所述肌電信號(hào)進(jìn)行初步處理；
[0026]主控制模塊，與所述肌電信號(hào)采集模塊電性連接，用于將所述肌電信號(hào)采集模塊處理后的所述肌電信號(hào)進(jìn)行進(jìn)一步處理；及
[0027]驅(qū)動(dòng)模塊，與所述主控制模塊及所述驅(qū)動(dòng)裝置電性連接，并接收所述主控制模塊處理后的信號(hào)，并將所述信號(hào)轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以控制所述驅(qū)動(dòng)裝置運(yùn)轉(zhuǎn)。[0028]進(jìn)一步的，所述控制系統(tǒng)還包括反饋模塊，所述反饋模塊與所述主控制模塊及所述驅(qū)動(dòng)裝置均電性連接，并將所述驅(qū)動(dòng)裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)角度和轉(zhuǎn)矩反饋至所述主控制模塊。
[0029]進(jìn)一步的，所述主控制模塊設(shè)有助力閥值，所述控制系統(tǒng)還包括與所述主控制模塊電性連接的調(diào)節(jié)顯示模塊，所述調(diào)節(jié)顯示模塊用于顯示所述主控制模塊處理后的肌電信號(hào)和用于調(diào)節(jié)所述主控制模塊的助力閥值。
[0030]上述假肢，當(dāng)前臂截肢者使用時(shí)，接受腔的大頭端套在前臂殘肢上，綁帶綁在前臂殘肢上，第一支撐板的一端與接受腔的大頭端固定連接，另一端與驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接，第二支撐板的一端與綁帶固定連接，綁帶固定在截肢者的上臂上，從而將接受腔與截肢者的上臂綁在一起，有效地防止了假肢的脫落；當(dāng)提重物時(shí)，由于接受腔與截肢者的上臂綁在一起，上臂能夠分擔(dān)接受腔的一部分的負(fù)重，提高上述假肢的負(fù)重能力，因此，上述假肢不易脫落且具有較好的負(fù)重能力；另外，通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置與驅(qū)動(dòng)軸電性連接，控制系統(tǒng)與驅(qū)動(dòng)裝置和傳感器均電性連接，并將傳感器采集的肌電信號(hào)轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以控制驅(qū)動(dòng)裝置運(yùn)轉(zhuǎn)，有利于實(shí)現(xiàn)截肢者通過(guò)知覺(jué)控制假手，使得假手更加靈活，保證了假肢穿戴在殘端上的穩(wěn)定性和舒適性。
【【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】】
[0031]圖1為一實(shí)施方式的假肢的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖2為圖1所示的假肢安裝在前臂截肢者上的示意圖；
[0033]圖3為圖1所示的假肢的傳感器、驅(qū)動(dòng)裝置及控制系統(tǒng)的功能示意圖。
【【具體實(shí)施方式】】
[0034]為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關(guān)附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更全面的描述。
[0035]如圖1、圖2及圖3所示，以前臂截肢者為例，一實(shí)施方式的假肢100，包括接受腔110、第一支撐板120、綁帶130、第二支撐板140、驅(qū)動(dòng)軸150、驅(qū)動(dòng)裝置160、傳感器170及控制系統(tǒng)180。[0036]接受腔110為大頭端與小頭端均開(kāi)口的漏頭狀殼體。其中，前臂截肢者的前臂300殘端收容于接受腔110的大頭端。接受腔110的小頭端形成連接接頭112，該連接接頭112與假手(圖未示)固定連接。例如，連接接頭112與假手螺紋連接，從而使得假手與接受腔110為可拆卸地固定連接，這樣截肢者可以根據(jù)自己的經(jīng)濟(jì)能力或是實(shí)際用途來(lái)配置不同的假手。其中，假手可以為1-limb仿生手(Touch Bionics公司)，也可以為普通的假手。[0037]第一支撐板120的一端與接受腔110的大頭端連接。第一支撐板120與截肢者的前臂300相貼合。其中，第一支撐板120為弧形板，弧形板可以更好地與截肢者的前臂300貼合，從而增加第一支撐板120與截肢者前臂300的貼合的牢固性。優(yōu)選的，第一支撐板120為輕質(zhì)高強(qiáng)度有機(jī)板，優(yōu)選為高強(qiáng)度的樹(shù)脂材料或碳纖材料。從而可以減輕截肢者的穿戴重量。
[0038]綁帶130與接受腔110間隔設(shè)置，并靠近接受腔110的大頭端。綁帶130用于綁在前臂300上。綁帶130類似于魔術(shù)貼，可以手動(dòng)調(diào)節(jié)綁定的松緊。
[0039]第二支撐板140的一端與綁帶130固定連接。第二支撐板140與截肢者的上臂400相貼合。第二支撐板140為弧形板，弧形板可以更好地與截肢者的上臂400貼合，從而增加第二支撐板140與截肢者上臂400的貼合的牢固性。優(yōu)選的，第二支撐板140為輕質(zhì)高強(qiáng)度有機(jī)板，優(yōu)選為高強(qiáng)度的樹(shù)脂材料或碳纖材料。從而可以減輕截肢者的穿戴重量。
[0040]在具體的實(shí)施例中，綁帶130為兩個(gè)，且兩個(gè)綁帶130分別固定于第二支撐板140的兩端?？梢岳斫?，綁帶130也可以為一個(gè)、三個(gè)或是更多。
[0041]驅(qū)動(dòng)軸150的兩端分別與第一支撐板120遠(yuǎn)離接受腔110的一端及第二支撐板140遠(yuǎn)離綁帶130的一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接。
[0042]為了使假肢100穩(wěn)定，假肢100還包括一端與第一支撐板120遠(yuǎn)離接受腔110的一端固定連接、另一端與驅(qū)動(dòng)軸150轉(zhuǎn)動(dòng)連接的固定桿190。其中，固定桿190為金屬桿。
[0043]為了進(jìn)一步地增加假肢100的穩(wěn)定性，假肢100還包括一端與驅(qū)動(dòng)軸150轉(zhuǎn)動(dòng)連接、另一端與第二支撐板140遠(yuǎn)離綁帶130的一端固定連接的桿狀固定件210。桿狀固定件210為金屬桿。
[0044]請(qǐng)?jiān)俅螀㈤唸D2及3，驅(qū)動(dòng)裝置160與驅(qū)動(dòng)軸150電性連接，用于驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸150轉(zhuǎn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)裝置160為驅(qū)動(dòng)減速電機(jī)。驅(qū)動(dòng)減速電機(jī)優(yōu)選為伺服減速電機(jī)。
[0045]傳感器170用于采集肌電信號(hào)。其中，傳感器170連接在截肢者上臂400的屈伸肌肉表皮上，用于米集第一肌電信號(hào)和第二肌電信號(hào)。
[0046]控制系統(tǒng)180與驅(qū)動(dòng)裝置160和傳感器170均電性連接，并將傳感器170采集的肌電信號(hào)轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以控制驅(qū)動(dòng)裝置160運(yùn)轉(zhuǎn)。具體的，控制系統(tǒng)180包括肌電信號(hào)采集模塊182、主控制模塊184及驅(qū)動(dòng)模塊186。肌電信號(hào)采集模塊182與傳感器180電性連接，并將傳感器170采集的肌電信號(hào)進(jìn)行處理。例如，將肌電信號(hào)進(jìn)行緩沖、前置放大、低通濾波、高通濾波、陷波處理以及后級(jí)放大處理，去除各種噪聲。主控制模塊184與肌電信號(hào)采集模塊182電性連接，用于將肌電信號(hào)采集模塊182處理后的肌電信號(hào)進(jìn)行處理。具體的，主控制模塊184包括一主控芯片(圖未示)和供電電源(圖未示)，供電電源實(shí)現(xiàn)主控芯片的正常工作，主控芯片完成初始化、信號(hào)讀取、特征識(shí)別等信號(hào)處理和數(shù)據(jù)傳輸功能，然后將轉(zhuǎn)化后的驅(qū)動(dòng)信號(hào)實(shí)時(shí)傳遞給驅(qū)動(dòng)模塊186。驅(qū)動(dòng)模塊186與主控制模塊184及驅(qū)動(dòng)裝置160電性連接，并接收主控制模塊184處理后的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以控制驅(qū)動(dòng)裝置160運(yùn)轉(zhuǎn)。具體的，驅(qū)動(dòng)模塊186主要接收主控制模塊184的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置160的啟停以及轉(zhuǎn)向控制，還可以根據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的強(qiáng)弱自動(dòng)調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置160的轉(zhuǎn)速。
[0047]進(jìn)一步地，控制系統(tǒng)180還包括反饋模塊187，反饋模塊187與主控制模塊184及驅(qū)動(dòng)裝置160均電性連接，并將驅(qū)動(dòng)裝置160的運(yùn)轉(zhuǎn)角度和轉(zhuǎn)矩反饋至主控制模塊184?？梢岳斫猓D(zhuǎn)矩主要是通過(guò)伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電流換算得到，可以實(shí)時(shí)反饋到調(diào)節(jié)顯示模塊上，一方面給助力閾值調(diào)節(jié)作指導(dǎo)，另一方面可以讓使用者實(shí)時(shí)觀察電機(jī)的工作情況。具體的，反饋模塊187包括限位開(kāi)關(guān)(圖未示)、位移傳感器(圖未示)，限位開(kāi)關(guān)安裝在驅(qū)動(dòng)軸150附近，主要將肢體的運(yùn)動(dòng)限制在安全角度，將限位信息反饋給主控制模塊184，從而停止驅(qū)動(dòng)裝置160的運(yùn)動(dòng)。限位開(kāi)關(guān)安裝在驅(qū)動(dòng)軸150的附近，使驅(qū)動(dòng)裝置160在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，為保證截肢者安全，將極限位置反饋主控制模塊184，進(jìn)而停止驅(qū)動(dòng)裝置160的轉(zhuǎn)動(dòng)。位移傳感器安裝在驅(qū)動(dòng)裝置160轉(zhuǎn)軸上，主要是檢測(cè)肘關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)角度，實(shí)時(shí)反饋給驅(qū)動(dòng)裝置160，控制驅(qū)動(dòng)裝置160的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。在驅(qū)動(dòng)裝置160轉(zhuǎn)軸上安裝位移傳感器實(shí)時(shí)反饋位移給主控制模塊184，保證轉(zhuǎn)動(dòng)的平穩(wěn)。
[0048]更進(jìn)一步地，所述主控制模塊184設(shè)有助力閥值，控制系統(tǒng)180還包括與主控制模塊184電性連接的調(diào)節(jié)顯示模塊188，調(diào)節(jié)顯示模塊188用于顯示主控制模塊184處理后的肌電信號(hào)和用于調(diào)節(jié)主控制模塊184的助力閥值。具體的，調(diào)節(jié)顯示模塊188可以設(shè)置在截肢者的肘關(guān)節(jié)附近，主要將主控制模塊184初始設(shè)定的助力閾值實(shí)時(shí)顯示；優(yōu)先采用彩屏顯示；同時(shí)可以通過(guò)按鈕(圖未示)調(diào)節(jié)助力閥值的大小，當(dāng)采集處理的肌電信號(hào)幅值通過(guò)一定的處理轉(zhuǎn)換得到力參數(shù)(這里的力參數(shù)簡(jiǎn)稱為肌電信號(hào)轉(zhuǎn)換力)，當(dāng)肌電信號(hào)轉(zhuǎn)換力小于助力閾值時(shí)，驅(qū)動(dòng)裝置160處于自由松開(kāi)的狀態(tài)，截肢者的手臂可以自由活動(dòng)，當(dāng)采集處理的肌電信號(hào)轉(zhuǎn)換力大于助力閾值時(shí)，驅(qū)動(dòng)裝置160立即鎖緊并接收肌電信號(hào)的控制，實(shí)現(xiàn)助力，超出助力的多少可以通過(guò)虛擬動(dòng)畫(huà)實(shí)時(shí)顯示在彩屏上，虛擬動(dòng)畫(huà)可選不同模式。由于助力閾值可設(shè)定，故也可實(shí)現(xiàn)上臂肌力康復(fù)的初步評(píng)估。
[0049]進(jìn)一步的，假肢100還包括固定套設(shè)于接受腔110的大頭端上的連接環(huán)220，第一支撐板120遠(yuǎn)離驅(qū)動(dòng)軸150的一端與連接環(huán)220連接。進(jìn)一步的，連接環(huán)220為開(kāi)環(huán)結(jié)構(gòu)，從而可根據(jù)接受腔110的外圍度來(lái)調(diào)節(jié)連接環(huán)220的大小。連接環(huán)220的材料為金屬件。進(jìn)一步的，連接環(huán)220可以為一個(gè)或`多個(gè)。其中，連接環(huán)220與接受腔110可拆卸地固定連接。當(dāng)將連接環(huán)220從接受腔110上拆卸下來(lái)，僅僅實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)假肢的功能。
[0050]為了便于截肢者的實(shí)際情況調(diào)節(jié)前臂的長(zhǎng)短，第一支撐板120上設(shè)有導(dǎo)向槽122，連接環(huán)220上設(shè)有滑動(dòng)凸起222，滑動(dòng)凸起222穿設(shè)于導(dǎo)向槽122，并沿導(dǎo)向槽122可滑動(dòng)。具體的，導(dǎo)向槽122為三個(gè)，且三個(gè)導(dǎo)向槽122平行設(shè)置，滑動(dòng)凸起222對(duì)應(yīng)為三個(gè)。可以理解，導(dǎo)向槽122可以為一個(gè)、兩個(gè)、四個(gè)或是更多,滑動(dòng)凸起222對(duì)應(yīng)為一個(gè)、兩個(gè)、四個(gè)或是更多；且導(dǎo)向槽122與滑動(dòng)凸起222的數(shù)量可以相同也可以不相同。
[0051]進(jìn)一步的，假肢100還包括固定于第一支撐板120遠(yuǎn)離接受腔110的一端的固定帶230。固定帶230固定在截肢者的上臂上?？梢岳斫?，固定帶230可以為一個(gè)或多個(gè)。且不僅可以將固定帶230固定在上臂上，同時(shí)還可以添加固定帶230固定在肩部，使得假肢100更加牢固，不易脫落。
[0052]上述假肢100實(shí)現(xiàn)功能操作具體如下:
[0053]當(dāng)假手抓取較輕的物體時(shí)，截肢者產(chǎn)生的肌電信號(hào)相當(dāng)微弱，肌電采集模塊182采集到的肌電信號(hào)轉(zhuǎn)換力小于根據(jù)截肢者實(shí)際情況設(shè)定的助力閾值，不足以觸發(fā)假肢100實(shí)現(xiàn)助力，故假肢100的驅(qū)動(dòng)軸150不工作，驅(qū)動(dòng)裝置160中間軸處于松開(kāi)狀態(tài)，截肢者自由運(yùn)動(dòng)，接受腔110與殘端緊密貼合，受力較小。
[0054]當(dāng)假手抓取較重的物體時(shí)，截肢者產(chǎn)生的肌電信號(hào)較強(qiáng)，肌電采集模塊182采集到的肌電信號(hào)轉(zhuǎn)換力大于助力閾值，觸發(fā)驅(qū)動(dòng)裝置16 O工作，實(shí)現(xiàn)助力，例如伺服電機(jī)中間軸被鎖定，由控制系統(tǒng)180實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)裝置160的控制，截肢者的接受腔110被托起，截肢者的殘端不會(huì)受較大的壓迫力，反而有減輕作用。當(dāng)截肢者的假手抬起物體時(shí)，第一肌電信號(hào)發(fā)揮主要作用，伺服電機(jī)正方向轉(zhuǎn)動(dòng)，即假肢的外骨骼部分正向助力；當(dāng)截肢者假手放下物體時(shí)，第二肌電信號(hào)占主要，伺服電機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)，即假肢的驅(qū)動(dòng)軸150反向轉(zhuǎn)動(dòng)，提供助力；當(dāng)放下物體后，截肢者肌肉處于松弛狀態(tài)，假肢的驅(qū)動(dòng)軸150自動(dòng)停止工作，伺服電機(jī)處于自由狀態(tài)，解除限制，假肢可以行使與現(xiàn)有假肢一樣的功能，實(shí)現(xiàn)自由活動(dòng)。特別說(shuō)明，截肢者假手的抬起和放下動(dòng)作與截肢者自身所做動(dòng)作基本完全契合，符合人體常規(guī)動(dòng)作習(xí)慣，即截肢者自身抬手產(chǎn)生的肌電信號(hào)用于控制假手抬起動(dòng)作，截肢者自身放下產(chǎn)生的肌電信號(hào)用于控制假手放下動(dòng)作。
[0055]當(dāng)不希望有助力外骨骼部分，也可將其卸下，僅實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)假肢功能。
[0056]上述假肢100，當(dāng)前臂截肢者使用時(shí)，接受腔110的大頭端套在前臂300殘肢上，綁帶130綁在前臂300殘端上，第一支撐板130的一端與接受腔110的大頭端固定連接，另一端與驅(qū)動(dòng)軸150轉(zhuǎn)動(dòng)連接，第二支撐板140的一端與綁帶130固定連接，綁帶130固定在截肢者的上臂400上，從而將接受腔110與截肢者的上臂400綁在一起，有效地防止了假肢100的脫落；當(dāng)提重物時(shí)，由于接受腔110與截肢者的上臂400綁在一起，上臂能夠分擔(dān)接受腔110的一部分的負(fù)重，提高上述假肢100的負(fù)重能力，因此，上述假肢100不易脫落且具有較好的負(fù)重能力；另外，通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置160與驅(qū)動(dòng)軸150電性連接，控制系統(tǒng)180與驅(qū)動(dòng)裝置160和傳感器170均電性連接，并將傳感器170采集的肌電信號(hào)轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以控制驅(qū)動(dòng)裝置160運(yùn)轉(zhuǎn)，有利于·實(shí)現(xiàn)截肢者通過(guò)知覺(jué)控制假手，使得假手更加靈活，保證了假肢100穿戴在殘端上的穩(wěn)定性和舒適性。
[0057]且上述假肢100在正常發(fā)揮假肢的傳統(tǒng)功能，也進(jìn)一步提升了傳統(tǒng)假肢的功能，一方面減輕了截肢者穿戴假肢100時(shí)，接受腔110對(duì)殘端的壓迫，將壓迫分散到上臂以及肩部；另一方面拓寬了假肢100的適用范圍，在速度和力量上都有所提升，增加了截肢者的就業(yè)機(jī)會(huì)。且上述假肢100結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易操作，輕巧、便于穿戴也便于攜帶。
[0058]且上述假肢100有如下優(yōu)點(diǎn):
[0059](I)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穿戴牢靠。假肢100融合了外骨骼的特點(diǎn)，采用輕質(zhì)材料加工的弧形板可以緊密且較大面積的貼合在截肢者前臂與上臂，且采用高強(qiáng)度金屬材質(zhì)的假肢連接環(huán)來(lái)固定假肢接受腔，將假肢100的各個(gè)元件連接在一起，保證了結(jié)構(gòu)穿戴的牢靠性。
[0060](2)操作方便。穿戴的操作:采用綁帶來(lái)實(shí)現(xiàn)上肢助力外骨骼假肢的穿戴簡(jiǎn)單方便，第二支撐板120上的導(dǎo)向槽122可以簡(jiǎn)單調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)肘關(guān)節(jié)與驅(qū)動(dòng)軸150同心；顯示和調(diào)節(jié)的操作:通過(guò)按鈕操作，實(shí)現(xiàn)助力閾值設(shè)定，通過(guò)虛擬動(dòng)畫(huà)來(lái)顯示閾值大小，可選不同的動(dòng)畫(huà)顯示模式。
[0061](3)控制符合人體習(xí)慣操作，較人性化。當(dāng)截肢者實(shí)現(xiàn)抬手動(dòng)作時(shí)，產(chǎn)生的肌電信號(hào)控制假肢100實(shí)現(xiàn)抬手；當(dāng)截肢者進(jìn)行放下動(dòng)作時(shí)，產(chǎn)生的肌電信號(hào)控制假肢100將物體放下。若力量小于閾值設(shè)定時(shí)，直接由接受腔110和假手本身來(lái)完成動(dòng)作，不存在助力干擾。
[0062](4)可實(shí)現(xiàn)康復(fù)評(píng)估。假肢100可應(yīng)用于肌力較弱的截肢者，調(diào)節(jié)顯示模塊188可以設(shè)定助力閾值，當(dāng)肌力較小時(shí)，可以設(shè)定較小的助力閾值，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的康復(fù)訓(xùn)練，通過(guò)虛擬動(dòng)畫(huà)可知肌力增長(zhǎng)量，在重新進(jìn)行助力閾值設(shè)定。醫(yī)護(hù)人員以及截肢者本人或家屬能對(duì)截肢者肌力恢復(fù)程度進(jìn)行初步評(píng)估。
[0063]且上述假肢100不僅僅用于前臂截肢者，還可以用于上臂截肢；同樣，該助力思想還可以擴(kuò)散到下肢助力。
[0064]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此， 本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種假肢,其特征在于,包括: 接受腔，為大頭端與小頭端均開(kāi)口的漏頭狀殼體； 第一支撐板，一端與所述接受腔的大頭端連接； 綁帶，與所述接受腔間隔設(shè)置，并靠近所述接受腔的大頭端； 第二支撐板，一端與所述綁帶固定連接； 驅(qū)動(dòng)軸，兩端分別與所述第一支撐板遠(yuǎn)離所述接受腔的一端及所述第二支撐板遠(yuǎn)離所述綁帶的一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接； 驅(qū)動(dòng)裝置，與所述驅(qū)動(dòng)軸電性連接，用于驅(qū)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)； 傳感器，用于采集肌電信號(hào)；及 控制系統(tǒng)，與所述驅(qū)動(dòng)裝置和所述傳感器均電性連接，并將所述傳感器采集的所述肌電信號(hào)轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以控制所述驅(qū)動(dòng)裝置運(yùn)轉(zhuǎn)。
2.如權(quán)利要求1所述的假肢， 其特征在于，還包括固定套設(shè)于所述接受腔的大頭端上的連接環(huán)，所述第一支撐板遠(yuǎn)離所述驅(qū)動(dòng)軸的一端與所述連接環(huán)連接。
3.如權(quán)利要求2所述的假肢，其特征在于，所述第一支撐板上設(shè)有導(dǎo)向槽，所述連接環(huán)上設(shè)有滑動(dòng)凸起，所述滑動(dòng)凸起穿設(shè)于所述導(dǎo)向槽，并沿所述導(dǎo)向槽可滑動(dòng)。
4.如權(quán)利要求2所述的假肢，其特征在于，所述連接環(huán)為開(kāi)環(huán)結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求1所述的假肢，其特征在于，還包括一端與所述第一支撐板遠(yuǎn)離所述接受腔的一端固定連接、另一端與所述驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接的固定桿。
6.如權(quán)利要求1所述的假肢，其特征在于，還包括一端與所述驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接、另一端與所述第二支撐板遠(yuǎn)離所述綁帶的一端固定連接的桿狀固定件。
7.如權(quán)利要求1所述的假肢，其特征在于，還包括固定于所述第一支撐板遠(yuǎn)離所述接受腔的一端的固定帶。
8.如權(quán)利要求1所述的假肢，其特征在于，所述綁帶為兩個(gè)，且所述兩個(gè)綁帶分別固定于所述第二支撐板的兩端。
9.如權(quán)利要求1所述的假肢，其特征在于，所述第一支撐板為弧形板。
10.如權(quán)利要求1所述的假肢，其特征在于，所述第二支撐板為弧形板。
11.如權(quán)利要求1所述的假肢，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)裝置為驅(qū)動(dòng)減速電機(jī)。
12.如權(quán)利要求1所述的假肢，其特征在于，所述控制系統(tǒng)包括: 肌電信號(hào)采集模塊，與所述傳感器電性連接，并將所述傳感器采集的所述肌電信號(hào)進(jìn)行初步處理； 主控制模塊，與所述肌電信號(hào)采集模塊電性連接，用于將所述肌電信號(hào)采集模塊處理后的所述肌電信號(hào)進(jìn)行進(jìn)一步處理；及 驅(qū)動(dòng)模塊，與所述主控制模塊及所述驅(qū)動(dòng)裝置電性連接，并接收所述主控制模塊處理后的信號(hào)，并將所述信號(hào)轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以控制所述驅(qū)動(dòng)裝置運(yùn)轉(zhuǎn)。
13.如權(quán)利要求12所述的假肢，其特征在于，所述控制系統(tǒng)還包括反饋模塊，所述反饋模塊與所述主控制模塊及所述驅(qū)動(dòng)裝置均電性連接，并將所述驅(qū)動(dòng)裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)角度和轉(zhuǎn)矩反饋至所述主控制模塊。
14.如權(quán)利要求12所述的假肢，其特征在于，所述主控制模塊設(shè)有助力閥值，所述控制系統(tǒng)還包括與所述主控制模塊電性連接的調(diào)節(jié)顯示模塊，所述調(diào)節(jié)顯示模塊用于顯示所述主控制模塊處理后的肌 電信號(hào)和用于調(diào)節(jié)所述主控制模塊的助力閥值。
【文檔編號(hào)】A61F2/54GK103655011SQ201310674876
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年12月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月11日
【發(fā)明者】匡星, 鄭悅, 田嵐, 方鵬, 李光林 申請(qǐng)人:深圳先進(jìn)技術(shù)研究院