基于腳趾控制的電子假手制造技術(shù)

本實用新型專利技術(shù)公開了一種基于腳趾控制的電子假手，包括電動假手、控制信號模塊、電機(jī)驅(qū)動模塊；由大腳趾關(guān)節(jié)做不同規(guī)律的蜷縮和伸展動作，腳趾開關(guān)產(chǎn)生不同功能控制信號，控制信號模塊的控制器判別控制信號功能，由發(fā)射組件傳輸出去；接收組件收到控制信號，電機(jī)驅(qū)動模塊的驅(qū)動電路依據(jù)信號功能控制直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)拇指與四指的張開、捏緊；由于采用了大腳趾關(guān)節(jié)做不同規(guī)律的蜷縮和伸展動作，在控制器和驅(qū)動電路的控制下，實現(xiàn)了電動假手的動作，以較低的成本、安全可靠地使手指在任意位置實現(xiàn)拇指與四指（其它四個手指）的張開、捏緊功能。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及假肢
，特別涉及假手控制技術(shù)，具體是指一種具有被動開關(guān)來對假手進(jìn)行控制的電子假手裝置。
技術(shù)介紹
對于上肢殘疾者來說，失去了手臂會引起生活、工作上的不便，心理上也會遭受一定程度上的打擊，安裝假肢可以彌補(bǔ)他們?nèi)毕荩瑢崿F(xiàn)部分功能，基本達(dá)到生活自理，并能從事部分勞動和工作，心理上也得到一些的補(bǔ)償。目前假手控制有機(jī)械牽引假手、肌電控制假手；機(jī)械牽引假手通過截肢者自身 關(guān)節(jié)運動，如前臂截肢者，通過雙側(cè)肩部的前屈運動拉動一條牽引索，再通過機(jī)械傳動和彈簧的作用，使假手能做張開、捏緊動作，但這種假手機(jī)械牽引力大，殘肢者使用起來費勁，受人體其它運動狀態(tài)影響；肌電控制假手通過分析殘存肌肉動作電位或記錄上肢的動作神經(jīng)信號，經(jīng)生物電放大器放大后控制假手動作，這種假手控制功能多，假手動作隨意性好，但是需要特殊訓(xùn)練，且安裝費用高，在國內(nèi)安裝一只假手費用較高3萬至8萬元，眾多的殘疾者無力支付昂貴的安裝費用，只有忍受著失去肢臂的痛苦。因此，現(xiàn)在急需一種結(jié)構(gòu)簡單、控制可靠、成本低，又能實現(xiàn)手臂的部分功能，使上肢殘疾者基本達(dá)到生活自理，并能從事簡單的勞動和工作的假手。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本本技術(shù)目的在于，提供一種利用腳趾動作對電動假手進(jìn)行控制的基于腳趾控制的電子假手，該電子假手具有特定腳趾動作判別系統(tǒng)，使用者只要控制腳的大腳趾關(guān)節(jié)做不同規(guī)律的蜷縮和伸展動作，腳趾開關(guān)便產(chǎn)生控制信號，控制器判別控制信號功能，由發(fā)射組件傳輸出去，接收組件接收控制信號，由驅(qū)動電路依據(jù)控制信號的功能控制直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)拇指與四指(其它四個手指)的張開、捏緊。本技術(shù)的技術(shù)方案如下一種基于腳趾控制的電子假手，包括電動假手、控制信號模塊、電機(jī)驅(qū)動模塊；所述電動假手安裝在上肢殘臂上，由拇指、四指、指架、直流電機(jī)、手掌架、腕關(guān)節(jié)、殘臂外套等構(gòu)成，用于實現(xiàn)手指張開、捏緊功能；所述控制信號模塊安裝在鞋的側(cè)面，由腳趾開關(guān)、控制器和發(fā)射組件構(gòu)成，用于產(chǎn)生控制信號、判別控制手指的張開或捏緊信號；所述電機(jī)驅(qū)動模塊安裝在殘臂外套上，由接收組件、驅(qū)動電路構(gòu)成，用于接收控制信號，控制安裝在手掌架上的直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)動。所述的基于腳趾控制的電子假手，其中所述腳趾開關(guān)，安裝在腳的大腳趾上，由大腳趾關(guān)節(jié)做不同規(guī)律的蜷縮和伸展動作，腳趾開關(guān)按照不同規(guī)律通斷，產(chǎn)生功能不同的控制信號。所述的基于腳趾控制的電子假手，其中所述控制器，依據(jù)腳趾開關(guān)產(chǎn)生的控制信號，判別控制信號的不同功能(實現(xiàn)手指張開或捏的控制信號)。所述的基于腳趾控制的電子假手，其中所述驅(qū)動電路，驅(qū)動安裝在手掌架上的直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)手指張開、捏緊動作，完成拿取物品等活動。所述的基于腳趾控制的電子假手，其中所述發(fā)射組件和接收組件，用于傳輸控制信號。本專利技術(shù)相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點及有益效果。本專利技術(shù)采用腳的大腳趾關(guān)節(jié)做蜷縮和伸展作為信號源，采集方便，控制可靠，能夠在電動假手手指活動的任意位置實現(xiàn)拇指與四指(其它四個手指)的張開、捏緊功能，且不受人體其它運動狀態(tài)影響。本技術(shù)結(jié)構(gòu)簡單、控制靈活、成本低廉，恢復(fù)了手臂的部分功能，使上肢殘疾者基本達(dá)到生活自理，并能從事簡單的勞動和工作，非常適用于前臂中、短殘肢和雙前臂截肢的殘疾人群安裝。 附圖說明圖I是電動假手構(gòu)成圖。圖2是控制信號模塊控制框圖。圖3是電機(jī)驅(qū)動模塊控制框圖。具體實施方式以下將結(jié)合附圖，對本技術(shù)的具體實施方式和實施例加以詳細(xì)說明。本技術(shù)是一種基于腳趾控制的電子假手，如圖廣3，包括電動假手圖I、控制信號模塊圖2、電機(jī)驅(qū)動模塊圖3。所述電動假手圖1，用不銹鋼材料制作，也可以選用成品改制后使用，由四指101、指架102、直流電機(jī)103、拇指104、手掌架105、腕關(guān)節(jié)106、殘臂外套107構(gòu)成；四指101(食指、中指、無名指、小指)根部連成一體，固定在指架102上，四指101指間略微分開，便于帶上仿真橡膠手套，使假手在形狀上與人手相仿；四指101和拇指104指尖略向掌心合攏形成半O型，便于拿取物品；直流電機(jī)103正向或反向轉(zhuǎn)動，驅(qū)動四指101和拇指104完成張開或捏緊動作；腕關(guān)節(jié)106裝有阻尼元件，可在外力的協(xié)助下適當(dāng)調(diào)整手掌架105與殘臂外套107的相對角度，實現(xiàn)準(zhǔn)二自由度假手的功能。所述控制信號模塊圖2，安裝在鞋的側(cè)面，由腳趾開關(guān)201、控制器202、發(fā)射組件203構(gòu)成；腳趾開關(guān)201安裝在腳的大腳趾上，由大腳趾關(guān)節(jié)做不同規(guī)律的蜷縮和伸展動作，腳趾開關(guān)201就接通和斷開，產(chǎn)生控制信號，控制器202判別控制信號的不同功能，即實現(xiàn)直流電機(jī)正向或反向轉(zhuǎn)動的信號；控制信號功能的實現(xiàn)過程①實現(xiàn)電動假手的拇指104與四指101捏緊運動情況，在600毫秒內(nèi)，大腳趾完成蜷縮-伸展-蜷縮，腳趾開關(guān)201實現(xiàn)了接通-斷開-接通的控制信號，控制器202判別此時的控制信號是讓直流電機(jī)103正向轉(zhuǎn)動，電動假手的拇指104與四指101做捏緊動作，當(dāng)手指捏緊物體時，大腳趾關(guān)節(jié)伸展，腳趾開關(guān)201斷開，直流電機(jī)103停止正向轉(zhuǎn)動，這時可以拿取或移動物品；②實現(xiàn)電動假手的拇指104與四指101張開運動情況，大腳趾蜷縮，腳趾開關(guān)201接通，時間超過600毫秒，控制器202判別此控制信號是讓直流電機(jī)103反向轉(zhuǎn)動，電動假手的拇指104和四指101做張開動作，當(dāng)手指離開物品時，大腳趾伸展，腳趾開關(guān)201斷開，直流電機(jī)103停止反向轉(zhuǎn)動，這時放開了拿取的物品；控制器202的控制信號通過發(fā)射組件203和收組件301完成的。所述電機(jī)驅(qū)動模塊圖3，接收組件301接到發(fā)射組件203傳輸來的控制信號，通過驅(qū)動電路302，控制直流電機(jī)103的正向或反向轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)電動假手拇指104與四指101的張開或捏緊運動，完成了拿取或放開物品的活動。本技術(shù)綜合控制過程是，正確安裝后，使用者若想拿取物品，將大腳趾蜷縮超過600毫秒，電動假手的拇指104和四指101做張開運動，當(dāng)張開到適當(dāng)大的位置，伸展大腳趾，電動假手停止運動，將電動假手的拇指104和四指101移到所拿物品的周圍，在600毫秒內(nèi)，將大腳趾蜷縮-伸展-蜷縮，電動假手的拇指104和四指101做捏緊運動，當(dāng)拇指104與四指101接觸到物品時，使用者依據(jù)所拿取得物品，控制捏緊力度，實時伸展大腳趾，停止手指捏緊運動；若想放開物品，將大腳趾蜷縮超過600毫秒，假手的拇指104和四指101做張開運動，當(dāng)張開到適當(dāng)大的位置，伸展大腳趾，就完成了放開物品的動作，如上所述便可較好實現(xiàn)本專利技術(shù)。應(yīng)當(dāng)理解的是，以上所述僅為本專利技術(shù)的較佳實施例而已，并不足以限制本專利技術(shù)的 技術(shù)方案，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，在本專利技術(shù)的精神和原則之內(nèi)，可以根據(jù)上述說明加以增減、替換、變換或改進(jìn)，而所有這些增減、替換、變換或改進(jìn)后的技術(shù)方案，都應(yīng)屬于本專利技術(shù)所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。權(quán)利要求1.一種基于腳趾控制的電子假手，其特征在于包括電動假手、控制信號模塊、電機(jī)驅(qū)動模塊；所述電動假手由拇指、四指、指架、直流電機(jī)、手掌架、腕關(guān)節(jié)、殘臂外套構(gòu)成，所述控制信號模塊由腳趾開關(guān)、控制器、發(fā)射組件構(gòu)成，所述電機(jī)驅(qū)動模塊由接收組件、驅(qū)動電路構(gòu)成，所述驅(qū)動電路驅(qū)動 手掌架上的直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)動，所述發(fā)射組件和接收組件傳輸腳趾開關(guān)產(chǎn)生的功能信號。專利摘要本技術(shù)公開了一種基于腳趾控制的電子假手，包括本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種基于腳趾控制的電子假手，其特征在于：包括電動假手、控制信號模塊、電機(jī)驅(qū)動模塊；所述電動假手由拇指、四指、指架、直流電機(jī)、手掌架、腕關(guān)節(jié)、殘臂外套構(gòu)成，所述控制信號模塊由腳趾開關(guān)、控制器、發(fā)射組件構(gòu)成，所述電機(jī)驅(qū)動模塊由接收組件、驅(qū)動電路構(gòu)成，所述驅(qū)動電路驅(qū)動手掌架上的直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)動，所述發(fā)射組件和接收組件傳輸腳趾開關(guān)產(chǎn)生的功能信號。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張圣宇，張興安，張秀玲，
申請(專利權(quán))人：張興安，張圣宇，
類型：實用新型
國別省市：