[發明專利]肌電控制假手的創新控制方法

有效

• 申請號: 201710754378.4
• 申請日: 2017-08-29
• 公開（公告）號: CN109419575B
• 公開（公告）日: 2023-06-16
• 發明（設計）人: 姚峰
• 申請（專利權）人: 上海科生假肢有限公司
• 主分類號: A61F2/72
• 分類號: A61F2/72;A61F2/58
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種肌電控制假手的控制方法，由于目前只有部分截肢者的肌電信號強度，能達到使用比例控制肌電手的要求，較多截肢者只能使用開關控制肌電手，一種創新的控制方法可以彌補現有技術的不足，方法是肌電控制假手有二個以上手指速度快慢不同，握力大小不同的控制狀態，用手指伸、屈以外的第三種肌電信號碼循環切換假手的控制狀態，并采用反饋信號指示假手的當前控制狀態，實踐證明，此控制方法非常的方便、實用。

技術領域

本發明涉及假肢技術領域，特別涉及肌電假手。

背景技術

由于工傷、交通事故、戰爭、自然災害和先天性缺陷等各種因素，不可避免產生大量的上肢缺失者，其中又有很大一部分需要安裝肌電控制假手?。假肢技術經過長期的發展，具有張開閉合功能的肌電假手技術已很成熟和大量生產。國內外最普及常用的是沒有傳感器反饋控制握力，當伸肌或屈肌的肌電信號達到一定幅度，就判別為有控制信號，分別控制手指張開閉合，是開關控制，假手指開閉和速度是固定的，握緊后握力也是固定的，這種開關式控制肌電手拿雞蛋，一次性杯子，蛋糕等易損物品就很可能損壞。另一種控制方法是用肌電信號的強度來控制手指的速度和握力，叫比例控制肌電手，這種肌電手要求截肢者有較強肌電信號，而上肢截肢者中很大一部分由于肌肉損傷，萎縮，皮下脂肪太厚，等各種原因肌電信號達不到要求，往往無法使用比列控制肌電手。許多患者只能發出微弱的肌電信號，只能產生簡單的開閉信號，無法自如使殘肢肌肉收縮產生線性變化的肌電信號用來調比例控制肌電手的速度和握力。

發明內容

本發明的目的是為了克服上述現有技術的缺點，改變目前大部分截肢者，只能安裝握力固定的開關式肌電手的狀態，使他們都能安裝更高性能的假手。本發明的要點是：首先在肌電控制假手設置兩種工作狀態，一種是手指速度快，握力達到最大的狀態，另一種是手指速度慢，握力小的狀態，這兩種狀態是靠微處理器控制輸入假手微電機電功率來完成的。截肢者伸肌和屈肌的肌電信號分別控制假手指張開和握緊，雖然不少截肢者肌電信號強度達不到使用肌電信號比例控制假手指速度和握力的要求，但只要能使用普通開關式肌電手，就能改變假手握力和速度。方法是用第三種肌電信號碼來切換這兩種控制狀態，對于截肢者來說，最方便、最簡單、最容易產生的肌電信號碼是短暫的伸肌信號，只要伸肌的肌電信號持續期極短，不超過設定的時長，則微處理器識別為切換信號，超過此時長則識別為手指張開信號，這樣肌電控制信號就有四種編碼，開手信號10，閉手信號01，無信號00，手指不動，伸肌的短信號：“短10”手指不動(或用另一種并信號11)，控制狀態在大供電功率和小供電功率間切換一次，實踐證明，這種控制方式極易掌握，肌電信號較弱的截肢者可使用這種肌電手可輕松掌握這種控制方式，完成拿一次性杯子，拿蛋糕等易捏壞的物品。兩種切換控制狀態可用LED燈指示反饋，也可用聲音反饋。

實施實例：

圖一是實施本發明的路線圖，由截肢者殘肢肌肉皮膚表面中肌電信號傳感器分別引出伸肌和屈肌的兩路肌電信號，進入假肢微處理器控制系統，伸肌電信號先進行持續期識別，如果持續期小于設定值，便產生切換信號，切換信號使輸入假手微電機控制電路的功率在大功率和小功率之間改變一次，如果第二次再有切換信號，再改變回來，同時切換信號控制-LED指示燈改變顏色，例如紅色代表快速度大握力，綠色代表慢速度小握力，也可用聲音，或振動信號來指示。如果伸肌信號的持續期達到或超過設定值，則識別為伸指信號，通過假手微電機控制電路，控制假手指張開。由殘肢屈肌傳感器來的信號則作為屈指信號，通過假手微電機控制電路控制假手指閉合。

本發明設計巧妙，易于推廣，使用非常方便，適用各種肌電信號取樣困難的殘肢患者。

在此說明中，本發明已參照其特定的實施例作了描述。但是，很顯然仍可以做出各種修改和變換,而不背離本發明的精神和范圍。因此，說明書和附圖應被認為是說明性的而非限制性的。