[发明专利]一种主动型髋关节离断假肢控制系统及控制方法

摘要

本发明公开了一种主动型髋关节离断假肢控制系统及控制方法，系统包含姿态传感器、主蓝牙模块、从蓝牙模块、单片机、上肢电源、假肢电源、伺服电机驱动电路、假肢髋关节电机、假肢膝关节电机、假肢踝关节电机、髋角度传感器、膝角度传感器和踝角度传感器。所述控制方法是姿态传感器采集人体上臂摆角信息并通过蓝牙传送给单片机，单片机根据上臂摆角信息和人体上下肢运动协调关系计算出与上肢摆角时时对应的下肢各关节角度信息，然后利用下肢各关节角度信对髋关节离断假肢各关节进行运动控制。本发明可以使髋关节离断截肢者根据运动意图通过上肢的摆动对髋关节离断假肢进行运动控制，系统运行稳定且能够实现多种不同运动步态。

主权项

一种主动型髋关节离断假肢控制系统，其特征在于：包括姿态传感器（1）、主蓝牙模块（2）、单片机（3）、从蓝牙模块（4）、上肢电源（5）、假肢电源（6）、伺服电机驱动电路（7）、假肢髋关节电机（8）、假肢膝关节电机（9）、假肢踝关节电机（10）、髋角度传感器（11）、膝角度传感器（12）和踝角度传感器（13）；所述姿态传感器（1）、主蓝牙模块（2）和上肢电源（5）在系统工作时通过可穿戴的方式固定于人体上臂；所述姿态传感器（1）与主蓝牙模块（2）通过串口相连接；所述上肢电源（5）同时为姿态传感器（1）和主蓝牙模块（2）提供5V电源；所述主蓝牙模块（2）和从蓝牙模块（4）进行配对；所述单片机（3）与从蓝牙模块（4）通过串口相连接；所述单片机（3）与伺服电机驱动电路（7）相连接；所述假肢电源（6）为单片机（3）、从蓝牙模块（4）提供5V电源，为伺服电机驱动电路（7）提供24V电源；所述髋关节电机（8）和髋角度传感器（11）安装在假肢髋关节上，所述膝关节电机（9）和膝角度传感器（12）安装在假肢膝关节上，所述踝关节电机（10）和踝角度传感器（13）安装在假肢踝关节上；所述伺服电机驱动电路（7）同时与假肢髋关节电机（8）、假肢膝关节电机（9）和假肢踝关节电机（10）相连接；所述髋角度传感器（11）、膝角度传感器（12）和踝角度传感器（13）同时与单片机（3）相连接。