[發(fā)明專利]一種肌電假手

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310333183.4
• 申請(qǐng)日: 2013-08-01
• 公開（公告）號(hào): CN103385772A
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣羅輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 金華市德仁假肢矯形康復(fù)器材有限公司
• 主分類號(hào): A61F2/54
• 分類號(hào): A61F2/54;A61F2/72
• 代理公司: 杭州華鼎知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 33217
• 代理人: 胡根良

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種假肢，尤其涉及一種肌電信號(hào)原理設(shè)計(jì)的肌電假手。

背景技術(shù)

肌電假手是利用人體的肌電信號(hào)進(jìn)行控制的電動(dòng)上肢假肢。目前國(guó)內(nèi)已實(shí)用化的肌電手為單自由度、兩自由度的前臂肌電假肢和兩自由度、三自由度的上臂肌電假肢。

肌電假手是由截肢者的大腦神經(jīng)支配殘肢肌肉運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生肌電信號(hào)，通過(guò)將肌電信號(hào)族大后用來(lái)控制微型電機(jī)，帶動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)，來(lái)驅(qū)動(dòng)假手按人的意志運(yùn)動(dòng)的一種體外力源上肢假肢。由于肌電假手的運(yùn)動(dòng)接受大腦指揮，它除了具有電動(dòng)假手的長(zhǎng)處外，還具有直感性強(qiáng)、控制靈活和使用方便等優(yōu)點(diǎn)，是現(xiàn)代上肢假肢的發(fā)展方向。

現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)于肌電假手也有各種研究。如現(xiàn)有技術(shù)中就有專利號(hào)為：CN201010196646.3的發(fā)明專利《一種具有實(shí)時(shí)調(diào)速功能的肌電假手控制方法》。該發(fā)明涉及一種具有實(shí)時(shí)調(diào)速功能的肌電假手控制方法，肌電信號(hào)拾取電極置于人體表皮，電極的肌電信號(hào)，經(jīng)過(guò)前置放大電路放大后，信號(hào)進(jìn)入信號(hào)預(yù)處理電路，預(yù)處理電路輸出信號(hào)進(jìn)入自增益電路，完成增益自動(dòng)調(diào)節(jié)后，信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換電路，進(jìn)入MSP430微處理器，微處理器進(jìn)行PWM信號(hào)占空比的確定后，輸出占空比PWM信號(hào)到假手驅(qū)動(dòng)電路，實(shí)現(xiàn)對(duì)假手速度進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，效果穩(wěn)定，給使用者帶來(lái)更大的便利。

但是與理論值有差異的是，由于表面肌電信號(hào)是一種非常微弱的生物電信號(hào)，一般為μV級(jí)，且極易受到噪聲的污染。因此很多在工廠或者實(shí)際生活中使用都非常好的肌電假手，在一些特定的場(chǎng)合下會(huì)由于外界信號(hào)干擾導(dǎo)致無(wú)法正常使用。而且現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)電極安裝在手臂上的位置也不是很確定。現(xiàn)有技術(shù)中雖然也有降噪電路進(jìn)行處理的技術(shù)方案，但是一則只能針對(duì)特定頻段上常見的干擾進(jìn)行降噪，同時(shí)也增加了電極裝置的體積。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種肌電假手，用于有效防止噪聲污染干擾正常肌電傳輸，同時(shí)減少整體體積，使得整個(gè)假手更為美觀。

為了實(shí)現(xiàn)所述目的，本發(fā)明一種肌電假手，包括包括連接手掌的前臂，所述前臂上安裝有8枚電極，所述電極分別是設(shè)置在對(duì)應(yīng)拇短伸肌、拇長(zhǎng)伸肌交界處的拇指伸展電極T11，設(shè)置在拇長(zhǎng)伸肌兩側(cè)的第一拇指彎曲電極T01，第二拇指彎曲電極T02，對(duì)應(yīng)示指伸肌位置的食指伸展電極I11，位于指淺屈肌末梢兩側(cè)分別設(shè)有第一食指彎曲電極D1和第二食指彎曲電極D2，位于指伸肌位置設(shè)有三指伸展電極M11，在指淺屈肌末梢中央位置設(shè)有三指彎曲電極M01，每個(gè)電極均包括盒體以及安裝在盒體上的拾電電極片，所述盒體為塑料盒，盒體連接拾電電極一側(cè)設(shè)有銅、鋰、銀合金層，盒內(nèi)放置有由貼片器件組成的儀器放大電路，盒體外連接有外部引線，所述拾電電極片為平行設(shè)置的純銅片，純銅片正中鑲嵌有一塊純鋰，電極片表面鍍銀，三個(gè)拾電電極片之間間隔1cm。

優(yōu)選的，所述銅、鋰、銀合金層中銅87%-90%，銀3-5%，其余為鋰。

優(yōu)選的，所述外部引線為低噪聲信號(hào)線。這樣的結(jié)構(gòu)能提高信噪比。

優(yōu)選的，所述電極均為無(wú)創(chuàng)型表面肌膚電極，電極外表面和前臂表面在同一平面上。這樣的結(jié)構(gòu)確保套上塑膠皮膚后整個(gè)手臂平整自然，沒有凹凸感，看上去更為真實(shí)。

優(yōu)選的，所述連接手掌的前臂外還套有絕緣塑膠皮膚，所述塑膠皮膚內(nèi)設(shè)有金屬編制細(xì)網(wǎng)。這樣的結(jié)構(gòu)能起到一定的屏蔽效果，屏蔽外界的信號(hào)。

綜上，本發(fā)明利用支持向量機(jī)作為分類器,實(shí)現(xiàn)拇指、食指以及其余指的彎曲與伸展?fàn)顟B(tài),抓取、捏取、全部伸展和放松狀態(tài)共10種模式的自動(dòng)檢測(cè),采用欠驅(qū)動(dòng)及耦合原理實(shí)現(xiàn)3個(gè)電機(jī)對(duì)15個(gè)關(guān)節(jié)的調(diào)控。實(shí)現(xiàn)如此強(qiáng)大功能的同時(shí)也避免了外界的電磁對(duì)假肢的干擾，確保在任意環(huán)境中均能安裝穩(wěn)定地使用。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明一種肌電假手的正面整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明一種肌電假手的背面整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3本發(fā)明一種肌電假手的電極結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式