[发明专利]一种包含肘关节的可穿戴前臂智能假肢

说明书

本发明涉及假肢技术领域，特别涉及一种包含肘关节的可穿戴前臂智能假肢。包括前臂部分、穿戴接受腔、智能灵巧手、关节屈伸机构及控制系统，其中穿戴接受腔的下端设有肘关节，肘关节处设有肌电传感器和拉伸传感器，前臂部分的两端与肘关节和智能灵巧手连接；关节屈伸机构设置于前臂部分内，且与穿戴接受腔连接，关节屈伸机构用于实现肘关节的屈伸运动；控制系统用于接收肌电传感器和拉伸传感器分别输出的多点肌电信号和肘关节运动信息，且控制关节屈伸机构和智能灵巧手动作。本发明适用于前臂残肢长度较短的残疾人，通过混合使用者自身的肌电信号与肘关节运动引起的拉伸传感器信号变化，判断其运动意图，辅助其实现智能假肢手部与肘部的动作。

技术领域

本发明涉及假肢技术领域，特别涉及一种包含肘关节的可穿戴前臂智能假肢。

背景技术

随着生活质量和科技水平的逐步提高，肢体残疾人使用假肢来替代缺失部位功能的情况已经较为常见，各种假肢产品的问世，很大程度上提高了残疾人的学习、工作、生活能力，尤其是智能假肢产品，具备更高的灵活性和可操作性。在上肢智能假肢领域，目前的大部分可商用产品广义上可分为两类，第一类以面向前臂残肢长度较长的残疾人为主，第二类以面向上臂截肢的残疾人为主。前臂残肢较长的残疾人有充足的前臂肢体空间去佩戴假肢，并且前臂内控制手指运动的肌肉仍有残留，经过训练可以产生足够强度的肌电信号来触发智能假肢的手指动作。上臂截肢的残疾人可通过肩部佩戴智能假肢，并且智能假肢包含电动肘关节，可以复现肘部动作，但上臂截肢的残疾人用于触发肘部和手部动作的肌电信号较少，很难同时完成肘部与手部的同步动作。除了上述情况，还有一类前臂残肢长度较短的残疾人，对于他们来说，目前的智能假肢均无法使用，原因在于，由于其前臂残肢长度较短，无法提供有效的支撑，不足以进行佩戴第一类的智能假肢，同时其肘关节尚存，占据了可以安装电动肘关节的内部空间，也无法佩戴第二类的智能假肢。此外，残肢中残留的肌肉量不足，也很难产生足够多的肌电信号去触发肘部与手部的同步动作。因此，针对这一类前臂残肢长度较短的残疾人，需发明一种适用于他们的可穿戴前臂智能假肢，克服现有智能假肢的适配性不良问题。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种包含肘关节的可穿戴前臂智能假肢，以适配前臂残肢长度较短的残疾人，通过混合自身肌电信号与拉伸传感器信号触发，辅助其实现肘部与手部的独立动作以及同步动作。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明实施例提供一种包含肘关节的可穿戴前臂智能假肢，包括

穿戴接受腔，穿戴接受腔的下端设有肘关节，肘关节处设有肌电传感器和拉伸传感器，肌电传感器用于采集使用者残肢处的多点肌电信号且输出，拉伸传感器用于采集使用者自身的肘关节运动信息且输出；

前臂部分，前臂部分的两端分别与肘关节和智能灵巧手连接；

关节屈伸机构，设置于前臂部分内，且与穿戴接受腔连接，关节屈伸机构用于实现肘关节的屈伸运动；

控制系统，用于接收肌电传感器和拉伸传感器分别输出的多点肌电信号和肘关节运动信息，且控制关节屈伸机构和智能灵巧手动作。

所述穿戴接受腔包括穿戴接受腔支撑端和穿戴接受腔活动端，穿戴接受腔支撑端和穿戴接受腔活动端转动连接形成所述肘关节；穿戴接受腔活动端与所述前臂部分的后端连接；所述肌电传感器安装在穿戴接受腔活动端的内侧，所述拉伸传感器两端嵌于穿戴接受腔支撑端和穿戴接受腔活动端的下侧。

所述关节屈伸机构包括连接杆、齿轮组及无刷电机，其中无刷电机的输出端与齿轮组的输入端连接，连接杆的一端与齿轮组的输出端连接，连接杆的另一端与所述穿戴接受腔支撑端连接。

所述连接杆为齿状杆，且嵌套于所述穿戴接受腔支撑端内。