專利名稱：用肌肉電控制假肢的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用肌肉電比例控制一個(gè)電機(jī)操縱的假肢，特別是假手的方法，其中，測(cè)量當(dāng)時(shí)出現(xiàn)的電極信號(hào)的電壓并把該電壓輸往一個(gè)控制裝置。
DE 1808934 B2公開了一種用于比例控制的、電機(jī)操縱的假肢，特別是假手的肌肉電控制電路，其中，假肢的驅(qū)動(dòng)電機(jī)在假肢動(dòng)作時(shí)間脈動(dòng)地接在電源上。一個(gè)與肌肉電壓成比例的直流電壓與一個(gè)恒定脈沖高度的和脈沖重復(fù)頻率的鋸齒形電壓疊加。該總電壓的超過(guò)恒定閥值的部分使驅(qū)動(dòng)電機(jī)接通電源。
DE 2236969 B2公開了一種用于一個(gè)肌肉電的、脈沖寬度調(diào)制的控制電路的電機(jī)制動(dòng)電路，該控制電路用于控制一個(gè)比例控制的、電機(jī)操縱的假肢，特別是假手，肌肉電壓在其中得到放大、整流、積分并與一個(gè)恒定脈沖重復(fù)頻率和脈沖高度的鋸齒形脈沖電壓疊加。該疊加電壓被加到一個(gè)矩形脈沖發(fā)生器的輸入端上，以便根據(jù)接收了的肌肉電壓的幅度控制矩形發(fā)生器脈沖的工作比。矩形發(fā)生器脈沖被用來(lái)控制開關(guān)單元，通過(guò)開關(guān)單元使驅(qū)動(dòng)電機(jī)脈動(dòng)地接在電源上。脈沖寬度調(diào)制了的矩形發(fā)生器脈沖經(jīng)過(guò)一個(gè)放大器被輸往一個(gè)積分電路。該積分電路的輸出電壓與矩形發(fā)生器脈沖的工作比的平均值成比例。矩形發(fā)生器脈沖在一個(gè)隨后的微分電路中被微分并控制開關(guān)單元的另一個(gè)開關(guān)，該開關(guān)脈動(dòng)地短接驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電框繞組。該另一開關(guān)僅根據(jù)具有一個(gè)相應(yīng)的閥值的極性的信號(hào)進(jìn)行開關(guān)并可由一個(gè)加偏壓的晶體管構(gòu)成。
DE 2554885 A公開了一種用于脈沖寬度調(diào)制的、比例控制的、電機(jī)操縱的假肢，特別是假手的、肌肉電的控制電路，肌肉電壓在其中被放大、整流并與一個(gè)恒定頻率的鋸齒形電壓疊加?？傠妷罕患拥揭粋€(gè)大致為施密特觸發(fā)器結(jié)構(gòu)的脈沖發(fā)生器的輸入端上，以便根據(jù)接收了的肌肉電壓的幅度變動(dòng)發(fā)生器脈沖的工作比。發(fā)生器脈沖被用來(lái)控制開關(guān)單元，通過(guò)開關(guān)單元使驅(qū)動(dòng)電機(jī)脈動(dòng)地接在電源上。在該電路中，一個(gè)與驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電流成比例的電壓可被輸往脈沖發(fā)生器的輸入端和/或一個(gè)與電機(jī)電壓成比例的電壓作為偏壓可被輸往脈沖發(fā)生器。在開關(guān)單元和電機(jī)之間串接一個(gè)測(cè)量用電阻，該電阻的兩個(gè)端子接在一個(gè)差分放大器的輸入端上。該差分放大器的輸出端與脈沖發(fā)生器的輸入端相連。
因此，用于機(jī)電假手的、與EMG(肌電圖)信號(hào)成準(zhǔn)比例的抓力及速度控制裝置業(yè)已公開。在使用直流電機(jī)的情況下，最通常的用于進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的方法是脈沖寬度調(diào)制法(PWM)。在該方法中，周期性的直流電壓被輸往電機(jī)，周期性直流電壓的頻率絕大部分處于聽(tīng)覺(jué)范圍之上，其范圍為18至40千赫。根據(jù)EMG信號(hào)的大小把等效長(zhǎng)的電壓脈沖輸往電機(jī)，該電壓脈沖通過(guò)電機(jī)電框的機(jī)械慣量被積分成一個(gè)等效的電壓平均值。其中還曾建議，在鍵控脈沖間隔時(shí)間內(nèi)使電機(jī)短接，以便取得更好的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。但整個(gè)系統(tǒng)的電耗因此而有所增加。
用現(xiàn)有的控制系統(tǒng)在開啟和閉合方向內(nèi)以及在力的建立中進(jìn)行實(shí)際上令人滿意的控制是不可能的，其原因在于，一方面，通過(guò)內(nèi)手和塑料包封從外起作用的彈性力矩使線性速度調(diào)節(jié)難以進(jìn)行，另一方面，在納入一個(gè)自動(dòng)變速器的情況下也不能對(duì)抓力的建立進(jìn)行最佳地調(diào)節(jié)。
本發(fā)明的任務(wù)在于，就上述存在的問(wèn)題改進(jìn)本說(shuō)明書開始所述的方法。
按照本發(fā)明，為了進(jìn)行比例速度調(diào)節(jié)，解決以上任務(wù)的技術(shù)方案在于如下特征進(jìn)行比例速度調(diào)節(jié)，從不同的、涉及驅(qū)動(dòng)電機(jī)的、分別通過(guò)一個(gè)確定的電極電壓限定的轉(zhuǎn)速額定值中得出配屬于當(dāng)時(shí)被測(cè)出的電極電壓的轉(zhuǎn)速額定值，該轉(zhuǎn)速額定值與被測(cè)出的電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速比較并作為調(diào)差被輸往一個(gè)比例積分調(diào)節(jié)器(PI調(diào)節(jié)器)；在PI調(diào)節(jié)器中，調(diào)節(jié)誤差按照調(diào)整了的參數(shù)被轉(zhuǎn)換成一個(gè)脈沖寬度調(diào)制信號(hào)(PWM信號(hào))并用以控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)，據(jù)此，驅(qū)動(dòng)電機(jī)得到一個(gè)與電極的實(shí)際電壓成比例的轉(zhuǎn)速；測(cè)量驅(qū)動(dòng)電機(jī)的當(dāng)時(shí)實(shí)際電流值，并使其與一個(gè)給定的電流最大值比較，在超過(guò)該給定的電流最大值的情況下，PI調(diào)節(jié)器被斷路。
按照本發(fā)明，為了進(jìn)行比例抓力調(diào)節(jié)，解決以上任務(wù)的技術(shù)方案在于如下特征進(jìn)行比例抓力調(diào)節(jié)，抓力的建立是逐步進(jìn)行的，最大的抓力分為等級(jí)，其中，實(shí)際的電極電壓相當(dāng)于一個(gè)確定的級(jí)數(shù)；一個(gè)確定的脈沖寬度調(diào)節(jié)值(PWM值)和一個(gè)附屬于此的斷電值配屬于每個(gè)等級(jí)；由計(jì)數(shù)器讀數(shù)0一直數(shù)到由實(shí)際的電極電壓給定的級(jí)數(shù)，被計(jì)數(shù)器當(dāng)時(shí)選定的PWM值連同與PWM值等效的斷電值被輸出；與此同時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電流被測(cè)量并與當(dāng)時(shí)輸出的斷電值比較；當(dāng)達(dá)到該斷電值時(shí)，計(jì)數(shù)器的讀數(shù)增加1，并且下一個(gè)PWM值被輸出；當(dāng)時(shí)計(jì)數(shù)器達(dá)到通過(guò)電極實(shí)際電壓給定的級(jí)數(shù)時(shí)，就達(dá)到了給定的抓力，驅(qū)動(dòng)電機(jī)被斷路；驅(qū)動(dòng)電機(jī)的當(dāng)時(shí)的實(shí)際電流值被測(cè)量并與一個(gè)給定的電流最大值比較，當(dāng)超過(guò)該電流最大值時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)同樣被斷路。
據(jù)此，按照本發(fā)明，既能夠進(jìn)行與EMG信號(hào)成比例的速度調(diào)節(jié)，又能夠進(jìn)行抓力調(diào)節(jié)。
按照本發(fā)明，把兩種調(diào)節(jié)匯總在一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)是有利的，該系統(tǒng)的工作方式如下兩個(gè)電極信號(hào)被測(cè)量、平均并被輸往一個(gè)聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)，該聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)對(duì)信號(hào)與內(nèi)部調(diào)好的開關(guān)閥值進(jìn)行比較并釋放相應(yīng)的電機(jī)方向。一個(gè)其開關(guān)點(diǎn)位于一個(gè)自動(dòng)變速器的轉(zhuǎn)換點(diǎn)之上的機(jī)械式抓力開關(guān)把系統(tǒng)分成兩個(gè)調(diào)節(jié)回路。如果沒(méi)有達(dá)到開關(guān)點(diǎn)，則系統(tǒng)以比例速度調(diào)節(jié)方式工作。當(dāng)超越開關(guān)點(diǎn)時(shí)，被轉(zhuǎn)換到比例抓力調(diào)節(jié)。
發(fā)明的其它特征是從屬權(quán)利要求的主題并借助實(shí)施例結(jié)合發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)加以詳細(xì)說(shuō)明。
在附圖中示出了發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施例，附圖示出的是

圖1是一個(gè)本發(fā)明的、具有比例速度調(diào)節(jié)裝置和比例抓力調(diào)節(jié)裝置的系統(tǒng)的工作原理的程序框圖，圖2是進(jìn)行比例速度調(diào)節(jié)作業(yè)的調(diào)節(jié)回路，圖3是進(jìn)行比例抓力調(diào)節(jié)作業(yè)的調(diào)節(jié)回路，圖4是一個(gè)生成PWM的定時(shí)器中斷程序。
按照?qǐng)D1，兩個(gè)電極信號(hào)被測(cè)量、平均并被輸往一個(gè)聯(lián)鎖裝置，該聯(lián)鎖裝置對(duì)信號(hào)與在內(nèi)部調(diào)好的開關(guān)閥值進(jìn)行比較并釋放相應(yīng)的電機(jī)方向。一個(gè)其開關(guān)點(diǎn)位于一自動(dòng)變速器的轉(zhuǎn)換點(diǎn)之上的機(jī)械式抓力開關(guān)把系統(tǒng)分成兩個(gè)調(diào)節(jié)回路。如果沒(méi)有達(dá)到開關(guān)點(diǎn)，則系統(tǒng)以比例速度調(diào)節(jié)方式工作(圖2)；當(dāng)超越開關(guān)點(diǎn)時(shí)，則轉(zhuǎn)換到比例抓力調(diào)節(jié)(圖3)。
在進(jìn)行比例速度調(diào)節(jié)的情況下，抓力開關(guān)被斷開；按照?qǐng)D1，借助一個(gè)表，優(yōu)選的電極電壓被轉(zhuǎn)換為一個(gè)轉(zhuǎn)速額定值。相應(yīng)的表值是隨后的比例積分調(diào)節(jié)器(PI調(diào)節(jié)器)用的額定值(額定轉(zhuǎn)速)。通過(guò)表變換的這一方式能夠進(jìn)行與一個(gè)確定的電極信號(hào)-轉(zhuǎn)速特性的匹配(比例性)。此間用一個(gè)表計(jì)值具有很大優(yōu)點(diǎn)，即通過(guò)表值的轉(zhuǎn)換可簡(jiǎn)單地消隱輸入信號(hào)的小的干擾并可同時(shí)產(chǎn)生獨(dú)有的特性。
現(xiàn)在形成的額定值與電機(jī)的被測(cè)出的實(shí)際轉(zhuǎn)速比較并作為調(diào)差被輸往一個(gè)PI調(diào)節(jié)器。電機(jī)轉(zhuǎn)速在PWM空位中作為反饋的發(fā)生器電壓被測(cè)量。在PI調(diào)節(jié)器中，調(diào)節(jié)誤差按照調(diào)整了的參數(shù)被轉(zhuǎn)換成一個(gè)PWM信號(hào)并用以控制電機(jī)電橋。
調(diào)節(jié)回路據(jù)此閉合。電機(jī)現(xiàn)在以一個(gè)與實(shí)際的電極電壓成比例的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)。
測(cè)出的電機(jī)實(shí)際電流值在一個(gè)疊加的控制回路中與一個(gè)電流最大值比較。當(dāng)超過(guò)該電流最大值時(shí)(手沿張開的方向伸展直至碰到擋塊為止)，PI調(diào)節(jié)器和電機(jī)電橋被斷路。
如果通過(guò)超過(guò)調(diào)好的抓力而使抓力開關(guān)動(dòng)作，則實(shí)現(xiàn)向比例抓力調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)換。抓力的建立是逐步完成的，其中，最大的抓力是分級(jí)的。實(shí)際的電極電壓相當(dāng)于一個(gè)確定的級(jí)數(shù)。一個(gè)程序內(nèi)部的計(jì)數(shù)器開始數(shù)兩個(gè)表(PWM值和附屬于此的斷電值)，由計(jì)數(shù)器讀數(shù)0讀至由實(shí)際的電極電壓給定的級(jí)數(shù)。由計(jì)數(shù)器選擇的PWM值被輸出。與此同時(shí)，電機(jī)的電流被測(cè)量并與與PNM值等效的斷電值比較。當(dāng)達(dá)到該斷電值時(shí)，計(jì)數(shù)器增加1并且下一個(gè)PWM值被輸出。
連續(xù)輸出增大的PWM值和斷電值相當(dāng)于成比例地建立抓力。
如果計(jì)數(shù)器達(dá)到由電極給定的級(jí)數(shù)，則達(dá)到了給定的抓力；電機(jī)被斷路。電極電壓的幅度被存儲(chǔ)并被定為或許再次手抓的開關(guān)閥值。為此，必須相應(yīng)增強(qiáng)肌肉的張緊程度，以便超過(guò)這一開關(guān)閥值。
為了能快速取得最大抓力，計(jì)數(shù)器讀數(shù)在給定的開關(guān)閥值被電極電壓超過(guò)時(shí)不被置到零，而是被置到一個(gè)較高的表值。據(jù)此，可在最短時(shí)間內(nèi)達(dá)到最大抓力并且電機(jī)被斷路。
如果在建立手的抓力時(shí)，一個(gè)在內(nèi)部調(diào)好的最大電流值被實(shí)際的電機(jī)電流值所超過(guò)，則電機(jī)同樣被斷路。
下面對(duì)圖2至4做具體說(shuō)明對(duì)于圖2·兩個(gè)通過(guò)肌肉活動(dòng)產(chǎn)生的電信號(hào)(肌肉信號(hào))經(jīng)過(guò)趨膚電極被接收、放大、濾波、整流并作為信號(hào)E1和E2到達(dá)電路。
·經(jīng)AD1和AD2進(jìn)行模擬數(shù)字變換(8位)。
·值經(jīng)過(guò)平均值形成器(平均)到達(dá)一個(gè)鎖定機(jī)構(gòu)(鎖)。
·平均任務(wù)只通過(guò)被累加值的半數(shù)除，形成平均值并擴(kuò)大范圍。
執(zhí)行128測(cè)量值/64＝數(shù)字值·鎖任務(wù)選擇活性的信號(hào)，鎖住非活性的信號(hào)。
執(zhí)行靜止如果A和B均不是活性的，則等待，直至兩個(gè)之中的一個(gè)超過(guò)接通閥值為止。為了兩個(gè)方向手張開/手閉合的接通閥值是不同的手張開存在一個(gè)固定給定的接通閥值μ接通-張開。
手閉合存在一個(gè)可變的接通閥值μ接通-閉合，其值可受到與電流(力)成比例的工作方式的影響。
活性如果兩個(gè)信號(hào)之一超過(guò)了接通閥值，則該信號(hào)作為活性的信號(hào)，直至該信號(hào)落入固定給定的斷開閥值μ斷開之中并再次出現(xiàn)“靜止”狀態(tài)。在“活性”時(shí)間內(nèi)，非活性的信號(hào)被截止。
·如果A和B均不是活性的(“靜止”狀態(tài))則定時(shí)器中斷(TIR)經(jīng)過(guò)分支“?！北唤刂?TIR被鎖往)，這意味著，PWM的生成受到阻止。
·如果兩個(gè)信號(hào)之一是活性的，則信號(hào)值被用做一個(gè)表(V表)的指針，該表包含一個(gè)相對(duì)于每個(gè)信號(hào)值的電機(jī)額定轉(zhuǎn)速值。
·該額定轉(zhuǎn)速作為向PI調(diào)節(jié)器的輸入?yún)?shù)。
·PI調(diào)節(jié)器·由經(jīng)過(guò)AD3轉(zhuǎn)換了的電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速和額定轉(zhuǎn)速形成差值(e)。
比例部分P e*V(V＝比例放大)積分部分I (f＝增益系數(shù))輸出值K K是一個(gè)數(shù)字值，該數(shù)字值相當(dāng)于PWM生成時(shí)的一個(gè)確定的工作比。
·PWM限止
系統(tǒng)限定，調(diào)節(jié)器輸出端(K值)向上和向下受到限止，以便保障調(diào)節(jié)的完美無(wú)缺的功能。
·TIR未被鎖住A或B是活性的并且PWM工作比值被形成(K)。TIR現(xiàn)在就可被釋放(TIR未被鎖住)。
·電機(jī)電流電機(jī)電流經(jīng)AD4被模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換并在平均中被濾波到I/4。
對(duì)電機(jī)電流進(jìn)行持續(xù)檢查，看是否達(dá)到系統(tǒng)限定的電流常數(shù)I最大。如果該電流最大值被電機(jī)電流超過(guò)，則TIR被截止(TIR被鎖住)。
對(duì)于圖3轉(zhuǎn)換到這種工作方式是通過(guò)一個(gè)開關(guān)(抓力開關(guān))進(jìn)行的，通過(guò)其結(jié)構(gòu)，該開關(guān)自某一力閥起通知取數(shù)(S＝1)。
在這種狀態(tài)下的程序應(yīng)建立電極信號(hào)和抓力之間的一種比例性。
·B值由于力的建立只在手閉合時(shí)進(jìn)行，所以信號(hào)B(手閉合)被作為整個(gè)程序的基準(zhǔn)。
·對(duì)各個(gè)開始點(diǎn)和時(shí)間值的說(shuō)明0......抓力開關(guān)接通(S＝1)1......60毫秒間隔(固定)2......來(lái)自PWM表的第一個(gè)值被取得并在100毫秒內(nèi)被輸出3.1......電流I實(shí)際被測(cè)量并與I額定(來(lái)自I額定表)比較a)I實(shí)際＞I額定TIR被截止b)I實(shí)際＜I額定在以后的最多100毫秒內(nèi)測(cè)量I實(shí)際。如果在這段時(shí)間內(nèi)沒(méi)有出現(xiàn)a)所描述的情況，則在這100毫秒后TIR被截止3.2......在與I額定無(wú)關(guān)的情況下，I實(shí)際與I最大比較。如果超過(guò)I最大，則TIR被斷路(TIR被鎖住)，以便防止“繼續(xù)打氣”。該狀態(tài)只有通過(guò)信號(hào)A(手張開)的活化得到解鎖。
4......表指針被增量(兩個(gè)表中的值的編號(hào)由0至18)。如果表指針和B指到同一表中編號(hào)，則達(dá)到了所要求的抓力并且TIR可被截止。如果尚達(dá)不到該狀態(tài)，則在1......處繼續(xù)。如果達(dá)到了該狀態(tài)，則B被存儲(chǔ)并用作鎖處的新的接通閥值。據(jù)此，手保持在該(抓持)狀態(tài)中并且只有通過(guò)信號(hào)A(手張開)的活化，用以減少抓力或用一個(gè)比先前存儲(chǔ)的B值更高的B值(新的接通閥值)使信號(hào)B(手閉合)活化，用以增加抓力才能脫離這一位置。
如果通過(guò)猛烈的肌肉收縮(相當(dāng)于想快而大力的抓)給出超過(guò)1.2伏的電極信號(hào)B(相當(dāng)于一個(gè)＞18的表中編號(hào))，則表指針不是斜面式地升高到相應(yīng)的值，而是馬上置到表中編號(hào)13，但其條件在于，表指針在信號(hào)B的活化時(shí)間點(diǎn)處于表中編號(hào)13之下。
對(duì)于圖4如果釋放TIR所需的條件得到滿足，則該8位定時(shí)器在由255到0的過(guò)渡中觸發(fā)一個(gè)中斷，然后跳入為生成PWM服務(wù)的定時(shí)器中斷程序。·Reg.save[1]由于主程序在一個(gè)不可限定的位置(只與定時(shí)器走完有關(guān))被中斷，所以處于工作中的值必須被存儲(chǔ)?！ねǖ肋x擇/轉(zhuǎn)換[2]檢查出兩個(gè)信號(hào)A或B中哪一個(gè)是活性的，以便確定電機(jī)的實(shí)際方向。然后對(duì)到屬時(shí)被輸出的電機(jī)信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。·t接通/t斷路[3]檢查在形成PWM時(shí)是處于“電機(jī)接通”狀態(tài)還是處于“電機(jī)斷電”狀態(tài)。相應(yīng)地由K算出接通時(shí)間(t接通)值或斷電時(shí)間t斷電值?！-＞定時(shí)器[4]在[3]中算出的時(shí)間值被裝入定時(shí)器內(nèi)并且該定時(shí)器起動(dòng)，這得出實(shí)際的工作比。·Reg.recall[5]開始被存儲(chǔ)的值被再次活化并且主程序得到繼續(xù)。
權(quán)利要求
1.用肌肉電比例控制一個(gè)電機(jī)操縱的假肢，特別是假手的方法，其中，測(cè)量當(dāng)時(shí)出現(xiàn)的電極信號(hào)的電壓并將其輸往一個(gè)控制裝置，其特征在于，a)進(jìn)行比例速度調(diào)節(jié)，從不同的、涉及驅(qū)動(dòng)電機(jī)的、分別通過(guò)一個(gè)確定的電極電壓限定的轉(zhuǎn)速額定值中得出配屬于當(dāng)時(shí)被測(cè)出的電極電壓的轉(zhuǎn)速額定值，b)該轉(zhuǎn)速額定值與被測(cè)出的電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速比較并作為調(diào)差被輸往一個(gè)比例積分調(diào)節(jié)器(PI調(diào)節(jié)器)，c)在PI調(diào)節(jié)器中，調(diào)節(jié)誤差按照調(diào)整了的參數(shù)被轉(zhuǎn)換成一個(gè)脈沖寬度調(diào)制信號(hào)(PWM信號(hào))并用以控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)，據(jù)此，驅(qū)動(dòng)電機(jī)得到一個(gè)與電極的實(shí)際電壓成比例的轉(zhuǎn)速，d)測(cè)量驅(qū)動(dòng)電機(jī)的當(dāng)時(shí)的實(shí)際電流值并使其與一個(gè)給定的電流最大值比較，在超過(guò)該給定的電流最大值的情況下，PI調(diào)節(jié)器被斷路。
2.用肌肉電比例控制一個(gè)電機(jī)操縱的假肢，特別是假手的方法，其中，當(dāng)時(shí)出現(xiàn)的電極信號(hào)的電壓被測(cè)量并輸往一個(gè)控制裝置，其特征在于，a)進(jìn)行比例抓力調(diào)節(jié)，抓力的建立是逐步進(jìn)行的，b)最大的抓力分為等級(jí)，其中，實(shí)際的電極電壓相當(dāng)于一個(gè)確定的級(jí)數(shù)，c)一個(gè)確定的脈沖寬度調(diào)制值(PWM值)和一個(gè)附屬于此的斷電值配屬于每個(gè)等級(jí)，d)由計(jì)數(shù)器讀數(shù)0一直數(shù)到由實(shí)際的電極電壓給定的級(jí)數(shù)，被計(jì)數(shù)器當(dāng)時(shí)選定的PWM值連同與PWM值等效的斷電值被輸出，e)與此同時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電流被測(cè)量并與當(dāng)時(shí)輸出的斷電值比較，f)當(dāng)達(dá)到該斷電值時(shí)，計(jì)算器將增加1，下一個(gè)PWM值被輸出。g)當(dāng)計(jì)數(shù)器達(dá)到由電極實(shí)際電壓給定的級(jí)數(shù)時(shí)，就達(dá)到了給定的抓力，驅(qū)動(dòng)電機(jī)被斷路，h)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的當(dāng)時(shí)實(shí)際電流值被測(cè)量并與一個(gè)給定的電流最大值比較，當(dāng)超過(guò)該電流最大值時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)同樣被斷路。
3.按照權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在達(dá)到給定的抓力時(shí)，電極實(shí)際電壓的幅度被存儲(chǔ)并被定為或許再次手抓的開關(guān)閥值。
4.按照權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于，為了能快速取得最大抓力，計(jì)數(shù)器讀數(shù)在給定的開關(guān)閥值被電極電壓超過(guò)時(shí)不是被置到零，而是被置到一個(gè)較高的表值。
5.按照以上權(quán)利要求之一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，兩個(gè)電極信號(hào)被測(cè)量、平均并被輸往一個(gè)聯(lián)鎖裝置，在該聯(lián)鎖裝置中，電極信號(hào)與在內(nèi)部調(diào)好的開關(guān)閥值進(jìn)行比較并且相應(yīng)的電機(jī)方向被釋放。
6.按照權(quán)利要求1和2以及權(quán)利要求3至5之一所述的方法，其特征在于，測(cè)出的和或許被鎖住的電極信號(hào)被輸往一個(gè)控制電路，并且一個(gè)抓力開關(guān)把控制方法分為比例速度調(diào)節(jié)和比例抓力調(diào)節(jié)，如果電極信號(hào)沒(méi)有達(dá)到一個(gè)位于一個(gè)自動(dòng)變速器的轉(zhuǎn)換點(diǎn)之上的開關(guān)點(diǎn)，則該方法以比例速度調(diào)節(jié)方式工作，但在超過(guò)開關(guān)點(diǎn)時(shí)，該方法以比例抓力調(diào)節(jié)方式工作。
全文摘要
為了對(duì)一個(gè)電機(jī)操縱的假肢，特別是假手進(jìn)行肌肉電的比例控制，其中，當(dāng)時(shí)的電極信號(hào)被測(cè)量并輸往一個(gè)控制裝置，或者是進(jìn)行比例速度調(diào)節(jié)，或者是進(jìn)行比例抓力調(diào)節(jié)。在進(jìn)行比例速度調(diào)節(jié)時(shí)得出配屬于當(dāng)時(shí)被測(cè)出的電極電壓的轉(zhuǎn)速額定值。在比例抓力調(diào)節(jié)中，抓力的建立是逐步進(jìn)行的；最大的抓力分為等級(jí)，其中，實(shí)際的電極電壓相當(dāng)于一個(gè)確定的級(jí)數(shù)；一個(gè)確定的脈沖寬度調(diào)制值(PWM值)和一個(gè)附屬于此的斷電值配屬于每個(gè)等級(jí)。
文檔編號(hào)A61F2/72GK1117839SQ95105468
公開日1996年3月6日 申請(qǐng)日期1995年5月9日 優(yōu)先權(quán)日1994年5月10日
發(fā)明者彼得·格拉默, 卡爾·蘇茲, 雅諾什·卡爾馬 申請(qǐng)人:奧托·伯克矯形工業(yè)所有與管理兩合公司