[发明专利]一种用于肌电假肢手动作反馈的高普适性可穿戴多通道电刺激手环

说明书

本发明公开一种用于肌电假肢手动作反馈的高普适性可穿戴多通道电刺激手环，所述电刺激手环佩戴在使用者的手臂上，且与使用者的假肢电气连接；所述电刺激手环包括硅胶环(1)、n个定位壳(2)、n个刺激电极(21)、柔性接口(3)、参考电极(32)；本发明提供一种用于肌电假肢手动作反馈的高普适性可穿戴多通道电刺激手环，该手环可以提高电极对位效率，适用于不同前臂截肢者。

技术领域

本发明涉及电刺激设备技术领域，具体是一种用于肌电假肢手动作反馈的高普适性可穿戴多通道电刺激手环。

背景技术

对于手臂截肢者，假肢是改善他们生活质量的辅助器具，但假肢手的感觉反馈机制缺乏导致用户的视觉压力非常大，造成了假肢弃用率高，截肢者生活质量低。

针对以上假肢缺少感觉反馈的问题，现有技术做出了改进，提出了多种感知反馈方式，以非侵入式电刺激反馈中，电触觉有诸多优势受到研究者的关注。该方法将刺激电极配置于受试者的身体肢体的表面，通过电极向受试者施加特定的电刺激，以在刺激电极下覆皮肤产生电触觉感觉形成感知反馈。该方法已在实验中被证明训练时间越长，反馈效果越好。

然而，假肢的多通道电触觉反馈技术中存在如下问题：

(1)不同被试的电触觉实验，均需频繁根据被试残肢的粗细进行个性化的多通道电极对位；一位被试每次试验都需重新对位，确保多通道刺激电极位置的可重复性。这些操作繁琐，增加了实验时间成本。

(2)目前实验室多通道电触觉刺激装置与多通道刺激电极之间通过导线连接，连线繁琐，线缆限制束缚被试的前臂运动，影响被试的心情。

鉴于以上情况，亟需一种用于肌电假肢手动作反馈的高普适性集成化的多通道刺激手环，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于肌电假肢手动作反馈的高普适性可穿戴多通道电刺激手环，所述电刺激手环佩戴在使用者的手臂上，且与使用者的假肢电气连接；

所述假肢包括假手腔，位于假手腔表面的微控制器、带有编码器的电机，以及位于假手腔内部的电池盒；

所述电池盒为微控制器、带有编码器的电机供电。

所述电刺激手环包括硅胶环、n个定位壳、n个刺激电极、柔性接口、参考电极；

所述硅胶环上开设有n个圆孔；

所述定位壳为环形壳体，该壳体固定在硅胶环的圆孔内；

每个定位壳内固定有一个刺激电极；

每个刺激电极均与柔性接口电气连接，且与使用者的手臂接触；

所述参考电极与柔性接口电气连接，且与使用者的手臂接触；参考电极与刺激电极构成刺激电流的一个回路；

所述柔性接口设置有排针接口；

所述排针接口与多通道电触觉刺激器电气连接；

多通道电刺激手环的工作流程如下：

所述带有编码器的电机驱动假肢动作；

当假肢动作时，编码器检测假肢腕部旋转的角度信息，并传递至微控制器；

所述微控制器控制n个电刺激生成电路，每个电刺激生成电路与一个刺激电极相连接；

所述微控制器根据假肢腕部屈伸、内旋、外旋的角度信息生成电刺激模式；

所述电刺激模式包括电刺激通道编号、电刺激时序、电刺激幅值、电刺激脉冲宽度、电刺激频率；

所述电刺激时序包括电刺激通道产生刺激信号的顺序；