[实用新型]一种前臂高位截肢假肢驱动控制系统

说明书

本实用新型属于康复辅具技术领域，涉及一种前臂高位截肢假肢驱动控制系统。包括：电源模块，传感器调理模块，驱动控制模块，信号连接器以及控制系统外壳，其中，所述电源模块分别与传感器调理模块和驱动控制模块相连，所述传感器调理模块，和驱动控制模块通过信号连接器相连，所述电源模块，传感器调理模块，驱动控制模块，信号连接器均设于控制系统外壳内。本实用新型所述的驱动控制系统结构紧凑，重量轻，交互能力强，可以方便稳定地辅助前臂高位截肢患者完成智能假肢的连续操控，实现多种模式动作之间的自由切换。

技术领域

本实用新型属于康复辅具技术领域，涉及一种前臂高位截肢假肢驱动控制系统。

背景技术

肢体残疾导致患者的生活和工作能力下降或丧失，进而使他们承受巨大心理压力。作为替代肢体的假肢能够帮助患者走出困境，复现他们的肢体运动能力。目前主流的智能假肢控制多以肌电操控技术为主，通过解析残肢末端的运动意图来实现对假肢动作的控制。然而，不同于下肢假肢系统，对于上肢的假肢而言，由于上肢操控动作的复杂多样，特别是在任务中往往需要手部动作和肘关节动作的协同进行，这大大增加了假肢系统灵活操控的难度。因此，如何方便有效的灵活操控成为假肢应用中最为实际的问题。

目前，市场上的智能假肢大多通过阈值来激活判断，采用两个通道的肌电信号切换来实现假肢的操控。然而，当截肢程度较高时，残留的肢体肌肉较少，有时前臂残肢无法支撑假肢装配需求，这时需增加外置肘关节操控自由度，来辅助完成假肢功能，由于残肢肌电信号源有限，这时智能假肢需要采用按键来进行模式切换，在不同模式操控前需按下模式切换开关来选择，这种切换方式不符合人体运动习惯，且操作复杂，难以实现假肢系统的快速激活，极大地影响了患者控制智能假肢手的时效性和易用程度。因此，从残肢肌电信号的采集，到信号的放大处理，再到运动意图的解码识别，完成假肢系统的自由操控，这样一个复杂的过程，需要一套智能有效的假肢控制系统，可供残疾人员便捷地对假肢进行控制，提高控制的效率及精确度，提高生活的便捷性。

实用新型内容

本实用新型目的是提供一种前臂高位截肢假肢驱动控制系统，解决了无法灵活操控假肢的问题。

本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：

一种前臂高位截肢假肢驱动控制系统，包括：电源模块，传感器调理模块，驱动控制模块，信号连接器以及控制系统外壳，其中，所述电源模块分别与传感器调理模块和驱动控制模块相连，所述传感器调理模块和驱动控制模块通过信号连接器相连，所述电源模块、传感器调理模块、驱动控制模块、信号连接器均设于控制系统外壳内。

所述电源模块包括四组顺次连接的降压电路。

所述传感器调理模块由并联的3路肌电传感器和1路拉伸传感器组成。

所述肌电传感器包括顺次连接的肌电传感器电极，肌电传感器电极接口，分级放大电路，干扰抑制电路以及工频滤波电路，所述工频滤波电路通过信号连接器与驱动控制模块相连。

所述肌电传感器电极包括：检测电极，零位电极，参考电极，三个电极均与肌电传感器电极接口相连。

所述拉伸传感器包括顺次连接的拉伸传感器电极，拉伸传感器接口以及拉伸信号处理单元，所述拉伸信号处理单元通过信号连接器与驱动控制模块相连。

所述拉伸传感器电极包括应变感应区，电极保护区以及传感器连接线，其中，所述应变感应区设于传感器连接线的一端，传感器连接线的另一端与拉伸传感器接口相连，所述电极保护区覆盖于应变感应区之上，使应变感应区贴合于皮肤表面。

所述驱动控制模块包括集成控制器以及分别与其连接的电机驱动器、模式选择单元、通信单元和A/D转换器，所述A/D转换器通过信号连接器分别与传感器调理模块中的工频滤波电路和拉伸信号处理单元相连。

所述通信单元包括分别与集成控制器连接的CAN通信电路和串口通信电路。