用较少信号通道不切换控制多自由度假肢的方法技术

本发明专利技术涉及一种用较少信号通道不切换控制多自由度假肢的方法，每个通道产生短码、长码、一短一长码、两短码这4种信号码，将每种信号码用于轮流控制假肢一对相反动作，其中某两个以上通道同时有信号码产生更多控制信号码，可以控制更多动作。可以控制更多动作。可以控制更多动作。

【技术实现步骤摘要】
用较少信号通道不切换控制多自由度假肢的方法
[0001]

[0002]本专利技术涉及电动假肢
，特别涉及肌电控制假手
，具体是指一种用较少信号通道不切换控制多自由度假肢的方法。

技术介绍

[0003]目前截肢者使用的假手已发展到每个手指都可独立活动仿生假手，由于假手动作模式增加，使假手控制变得更加复杂。这种假手是用从残肢皮肤表面引出残肢肌肉产生的肌电信号控制的，现有的控制方式有两类：一类是只用两路肌电信号产生三种肌电模式，例如从腕伸肌和屈肌引出肌电信号，两块肌电单独收缩和一起收缩可产生三种控制信号，将两块肌肉一起收缩产生的信号作为切换信号，另外两个信号作为控制假肢一对向反动作的信号，例如手指张开和手指抓握，就可以用来控制多个动作模式。这种控制方法的优点是所需要的肌电信号源少，特别是许多残肢因肌肉丧失、萎缩、等多种原因不能引出多路信号，所以非常实用，缺点是要切换，控制动作要完成切换后才能进行。另一类方法是适用于残肢条件较好，可以引出多路肌电信号的截肢者，现在大多采用8个肌电传感器，在前臂残肢引出8路肌电信号，然后残肢做不同的手部动作来收缩残肢肌肉，产生的信号经过处理和识别控制假手的不同动作。这类方法的优点是直接控制假手的各个动作模式，不需要切换，缺点是对残肢条件需求较高，只有残肢条件好的才能使用，许多截肢者残肢条件差，不能引出多路肌电信号，8个肌电传感器安装比较复杂，使假肢变粗不美观，使用者要记住和掌握较多动作模式，还要使每次发出的控制信号都是较多信号模式中所需要的那个，难度较大。所以使用者大多选择假肢容易控制，假肢外形美观的切换控制模式。
[0004]基于上述现状，需要克服这两类控制方式的缺点，综合这两类控制方式的优点，创新一种新的控制方式。
[0005]
技术实现思路

[0006]一种用较少信号通道不切换控制多自由度假肢的新方法的原理如下：每个通道产生短码、长码、一短一长、两短这4种信号码，将每种信号码用于轮流控制假肢一对相反动作，其中某两个以上通道同时有信号码产生更多控制信号码，可以控制更多动作。通道数目最少可只有1个，4种码分别控制假肢4对相反的动作。通道数如果是2个，不用长短码，2个通道分别有信号和2通道同时有信号这3种信号码可控制3对不同动作。采用的通道数可根据需要和残肢条件选取，所述信号通道可以是肌电信号也可以是其他种类的控制信号。控制假肢可在所述4种信号码中只选取1种或几种。长码和一短一长码可用于需要中间停止的动作，将长码改为持续信号，信号停止，动作就停止。 见图1原理示意图。
[0007]对以上
技术实现思路
说明如下：
控制假肢目前最好的方法是用残肢皮胀表面引出的肌电信号，可是残肢可用肌电信号通道太少，特别是肘关节以上截肢更是如此，所以想到使每个通道能产生不只1种控制指令，还要使每种控制指令不只控制1个动作。
[0008]电报只有1个通道，但可以靠摩尔斯电码发送所有的文字，但是这种电码不能用于肌电控制假肢，原因是残肢肌肉产生肌电信号不可能像发电报那样灵活快速，控制假肢的每个动作也不能等待残肢发出一串肌电信号码，要使假肢控制延时很少，必须使肌电产生的控制指令非常简单，因此本专利技术的每个编码指令只包含1个或最多2个信号，比切换控制方法更快捷。
[0009]通常用肌电信号控制只有1个自由度假手，是用伸肌的肌电信号控制假手张开，屈肌的肌电信号控制假手闭合，一种肌电信号只控制一种动作。要使每个控制指令控制不只一种动作，本专利的方法是用同一控制指令轮流控制一对相反的动作，例如第一次指令使拇指和食指张开，第二次指令使拇指和食指二指捏合，符合假手控制要求。如果某动作需要中间停止，可用长码一短一长码，将长码改为持续信号，信号停止，动作就停止。
附图说明
[0010]图1是本专利技术的基本的原理示意图。
[0011]图2是一路信号通道控制假肢多动作的原理示意图。
[0012]具体实施方式
[0013]肘关节以上截肢者残肢只有肱二块肌和肱三头肌两块肌肉，有不少截肢者这两块肌肉有一块缺失严重，只能从一块肌肉引出一路肌电信号通道，要控制肘关节伸、屈，腕关节旋内、旋外，手指张开、抓握这6个动作，成为了一个难题，采用本专利技术的方法便可顺利解决：一路肌电产生短、长，一短一长、两短这4种信号码，短信号码用于轮流控制手指张开和闭抓握，一短一长信号码用于轮流控制旋内、旋外，长信号码用于轮流控制肘关节屈、伸，两短信号码用于启动一套手、腕、肘协同动作的日常动作程序。这里的长码已不是前面所述比短码稍长的信号码，而是持续信号，旋腕或伸屈肘需要在什么位置停止，只要停止控制信号便可，见图2一路信号通道控制假肢多动作的原理示意图。以上控制方法也可用于前臂残肢只能引出一路肌电信号的截肢者控制多自由度假手。
[0014]综上所述用较少信号通道不切換控制假肢更多动作是一种非常实用的假肢控制方法，弥补了现有控制方式的不足，解决了控制信号通道太少的困难，将使截肢者广泛受益。在此说明书中, 本专利技术已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以做出各种修改和变换而不背离本专利技术的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用较少信号通道不切换控制多自由度假肢的方法，其特征是：每个通道产生短码、长码、一短一长码、两短码这4种信号码，将每种信号码用于轮流控制假肢一对相反动作，其中某两个以上通道同时有信号码产生更多控制信号码，可以控制更多动作。2.根据权利要求1的一种用较少信号通道不切换控制多自由度假肢的方法，其特征是：通道数目最少可只有1个，4种码可分别控制假肢4对相反的动作。3.根据权利1要求的一种用较少信号通道不切换控制多自由度假肢的方法，其特征是：通道数如果是2个，不用长短码，2个通道分别有信号和2通道同时有...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗永昭，姚峰，张勇，
申请(专利权)人：上海科生假肢有限公司，
类型：发明
国别省市：