[發明專利]牙齒控制的輪椅裝置及方法

在審

• 申請號: 201310070967.2
• 申請日: 2013-03-06
• 公開（公告）號: CN103110486A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 胡三清;池劍峰;趙化賓
• 申請（專利權）人: 胡三清;池劍峰;趙化賓
• 主分類號: A61G5/04
• 分類號: A61G5/04;A61G5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

???本發明屬于人機交互領域，特別涉及醫療護理領域，具體是指一種使用牙齒動作產生的腦肌電信號,進行實時控制的輪椅裝置及方法。?

背景技術

???據聯合國發表報告指出，全世界人口老齡化進程正在急劇膨脹，?未來幾十年之內，老年人人口比例預計將會翻一番。另外，由于各種自然災難和疾病造成的殘障人士也在逐年增加。這些人在手腳、視力、聽力及語言等方面存在不同程度的能力喪失。?關心、照顧這些人以及培養這些人的自理能力將是一個巨大的產業鏈。?

???為了給手腳不靈的老年人群、肢體殘障人士以及重癥癱瘓病人（還能咬牙吃飯的）提供性能優越的代步工具，幫助他們提高自主行動自由度及重新融入社會，智能輪椅（也稱智能輪椅式移動機器人）近年來應運而生，其涉及機械、控制、傳感器、人工智能、通訊等各種領域及技術。目前多個國家包括美國、德國、日本、法國、加拿大、西班牙及中國等國家對智能輪椅正展開了深入研究，使智能輪椅具有記憶地圖、避障、自動行走、與用戶交互等功能。?

???公知的,智能輪椅采用的控制手段包括手工（含手腳動作）、語音、意念交互控制方式。手工交互控制方式是主流，應用廣泛而且成熟；語音識別交互控制方式，也在不斷發展完善；意念交互控制方式，還處于實驗研究向實用轉變的初級階段。?

???公知的，手工交互控制非常成熟，但對于重度癱瘓病人或手腳殘疾等病人，就迫切需要補充其他交互控制手段。語音識別控制手段因個體差異、外界噪聲等導致狀態模糊、識別困難、準確度不高，雖然經過多年的研究與推廣，仍無法滿足實際應用需求。另外，有許多公共場合是禁止說話的，這時語音控制就被要求禁止使用。意念相比語音的控制識別研究，還處于非常初級的研究階段。?

???公知的，意念交互控制手段，或者識別動作狀態單一、準確度不高（比如運動想象），或者準確度高、識別時間較長（比如P300，即視覺刺激下300毫秒后腦電波信號加強），而且，意念時不能專注前方物體或對象（比如P300時，用戶視線必須全神專注工作界面）而分散注意力。?對某些特殊殘疾人群發展的眼動、舌動、頭動控制手段識別的狀態簡單且或影響視線（如眼動），或不適(如舌上安置傳感器），或多動（如頭動）。而且，眼動、舌動、頭動這三種方式極易在用戶不經意間產生非用戶期望的類似動作，從而影響其普遍適用性。在手工交互控制手段外，眼動、舌動、頭動、語音、意念交互控制方式中沒有集方便、簡單、舒適、安靜、實時、準確、抗干擾、多任務、無損無創、不分散注意力、多數人適合等眾多特點于一身的控制方式。?

???公知的，對意念控制方式的認識，具體請參閱以下文獻：?

???????????????Gerwin?Schalk（美）、Jurgen.Mellinger（美）著?，胡三清譯，《BCI2000與腦機接口》，國防工業出版社?2011年6月。?

發明內容

???本發明的目的是克服上述現有技術中的缺點，提供一種便捷、安靜、實時、準確、抗干擾、多任務、無損無創、不分散注意力、多數人適合的牙齒控制的智能輪椅裝置及方法。為手腳不靈的老年人群、肢體殘障人士以及重癥癱瘓病人（還能咬牙吃飯的）提供性能優越的代步工具，幫助他們提高自主行動自由度，從而提高他們的生活質量，減輕社會壓力。?

???本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：?

???????????????該牙齒控制的輪椅裝置,包括采集模塊、傳輸模塊、動作模塊、顯示模塊,其特點是，所述的裝置中還包括牙齒動作狀態的腦肌電信號的傳感模塊、牙齒動作狀態的腦肌電信號的控制模塊,所述的傳感模塊的輸出端與采集模塊的輸入端連接,所述的控制模塊的輸入端與傳輸模塊的輸出端連接,所述的控制模塊的輸出端與動作模塊、顯示模塊的輸入端連接。

???該裝置的傳感模塊包括參考電極、C3和C4電極,控制模塊包括控制動作模塊(6)和控制顯示模塊。?

????該裝置的控制動作模塊包括啟動輪椅、關閉輪椅、啟動喝水、關閉喝水、以及實時動作（左移動、右移動、逆時針轉動、順時針轉動、向前移動、向后移動、停止、加速、減速、升、降、緩緩直立、緩緩放下、平躺、歸坐）。?

????該裝置的控制顯示模塊包括啟動顯示、關閉顯示、操作人機界面。?