[實用新型]一種模擬肌力分級的人體上肢假肢裝置

有效

• 申請號: 201822107030.9
• 申請日: 2018-12-15
• 公開（公告）號: CN209933078U
• 公開（公告）日: 2020-01-14
• 發明（設計）人: 謝龍漢;李國峰;蔡思祺;黃雙遠
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: A61F2/54
• 分類號: A61F2/54
• 代理公司: 44102 廣州粵高專利商標代理有限公司
• 代理人: 何淑珍;黃海波

本實用新型公開了一種模擬肌力分級的人體上肢假肢裝置，包括基座、上假肢、信號顯示處理裝置和扭矩信號采集放大裝置，所述上假肢包括肩部、上臂、肘部等，所述肩部和肘部均采用帶靜態扭矩傳感器的可調阻抗旋轉關節，所述肩部、上臂和手部上均設置有慣性測量單元；所述扭矩信號采集放大裝置用于收集各靜態扭矩傳感器的扭矩信號；所述信號顯示處理裝置用于接收各慣性測量單元反饋的信息、各關節部位的旋轉運動阻抗信息進行預處理和顯示，得到上假肢的運動參數。本實用新型可作為面向康復設備開發和試驗代替人體的仿真上假肢，通過改變關節的阻抗模擬偏癱患者上肢的不同肌力等級，并借助測量系統實時準確地捕獲上假肢的運動狀態，便于康復設備的調試和試驗。

技術領域

本實用新型涉及偏癱患者醫療康復領域，具體涉及一種模擬肌力分級的人體上肢假肢裝置。

背景技術

人因為中風偏癱等疾病、交通事故、運動創傷等原因造成肢體出現異常，很多情況下需要各種方式進行康復，隨之而來的是各種康復設備的開發與試驗。今年來康復設備的研究逐漸受到關注，但目前國內的康復領域仍處于起步階段，康復設備的開發和試驗階段的裝置具有不確定性，直接由病患或正常人進行測試具有危險性，并且難以從人體肢體上客觀準確地獲取其運動狀態。故提出一種機械式人體上肢假肢模擬不同肌力等級下的患者上肢，并通過上面的傳感器實時捕獲假肢的運動狀態。本實用新型主要服務于面向偏癱患者或者其他原因造成的的上肢運動功能受損的康復設備的開發，用于模擬不同康復階段具有不同肌力水平的上肢。目前，還沒有發現與本實用新型類似的裝置用于模擬不同肌力水平的人體上肢假肢。

實用新型內容

有鑒于此，為解決上述現有技術中的問題，本實用新型提供了一種模擬肌力分級的人體上肢假肢裝置，作為面向康復設備開發和試驗代替人體的仿真上假肢，上假肢5個主要自由度，具有可調的恒定運動阻抗模擬不同肌力水平的患者偏癱上肢，并借助測量系統實時客觀準確地捕獲上肢的運動狀態。

為實現上述目的，本實用新型的技術方案如下。

一種模擬肌力分級的人體上肢假肢裝置，包括基座、安裝設置在所述基座上端的上假肢，所述上假肢包括肩部、上臂、肘部、前臂和手部，還包括：信號顯示處理裝置和扭矩信號采集放大裝置；所述肩部和肘部均采用設置有靜態扭矩傳感器的可調阻抗旋轉關節，所述肩部、上臂和手部上均設置有慣性測量單元；所述扭矩信號采集放大裝置用于收集并放大各靜態扭矩傳感器的扭矩信號傳輸至信號顯示處理裝置；所述信號顯示處理裝置用于對接收的各慣性測量單元反饋的運動信息、各關節部位的旋轉運動阻抗信息進行預處理和顯示，并得到上假肢的運動參數。

進一步地，所述的可調阻抗旋轉關節包括關節支架、設置在所述關節支架上的旋轉關節、設置在所述關節支架一端的關節旋轉阻力調節裝置。

進一步地，所述的關節旋轉阻力調節裝置包括依次設置在關節旋轉軸上且緊貼所述關節支架端面的橡膠墊片和對頂螺母，本方案通過旋轉具有自鎖作用的對頂螺母達到調節近恒定旋轉阻力的效果，本方案結構簡單，調節方便可靠。

進一步地，所述的可調阻抗旋轉關節還設置有旋轉角度限位結構，所述旋轉角度限位結構包括設置在所述關節支架上的圓弧槽、位于所述圓弧槽內且與旋轉關節的旋轉軸同步運動的限位螺栓，本方案通過關節連接處的圓弧槽限制關節旋轉的范圍，從而反應不同人體上肢關節范圍的真實情況。

進一步地，各所述的可調阻抗旋轉關節之間均通過長度可調的剛性調節桿依次連接，本方案通過長度可調，從而滿足不同上肢長度的肢模擬需求。

進一步地，所述的剛性調節桿包括依次連接的底部伸縮桿、頂部伸縮桿、關節旋轉架，底部伸縮桿、頂部伸縮桿上均設置有滑動槽，所述的滑動槽內設置有鎖定所述底部伸縮桿、頂部伸縮桿相對位置的調節螺栓，本方案結構簡單、調節方便可靠。