一种假肢的柔性触觉传感装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种假肢的柔性触觉传感装置，包括穿戴式传感器和人体刺激模块，穿戴式传感器和人体刺激模块分别连接信号转换模块，人体刺激模块包括多个微型震动单元，信号转换模块根据穿戴式传感器的信号控制多个微型震动单元震动；穿戴式传感器包括两层聚二甲基硅氧烷柔性薄膜以及夹持于其中间的导电纳米纤维膜阵列，导电纳米纤维膜阵列包括多个导电纳米纤维膜。本实用新型专利技术一种假肢的柔性触觉传感装置，对于比较弱的压力有较高的灵敏性且有较宽的压力响应范围，利用使用者使用频率较低的腰部接收触觉信号，经过短时间的训练即可实现对假肢触觉的灵敏识别。

【技术实现步骤摘要】
一种假肢的柔性触觉传感装置
本技术属于触觉传感
，具体涉及一种假肢的柔性触觉传感装置。
技术介绍
残肢患者的生活和工作能力的相对较弱，一直是社会比较关心的问题，对于部分残障人士而言，使用假肢是目前让他们回到正常生活的主要解决方案。然而纯机械的假肢没有人肢体原本的触觉，在触摸及抓取物品时无法得到反馈。传统方式的解决方法是采用人机交互的方式将触觉信号转换为复杂的神经信号来使人的大脑感知，但人机互交的技术壁垒高且成本较高，且实现起来比较困难，限制了其应用。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种假肢的柔性触觉传感装置，对现有假肢触觉传感器成本高、技术壁垒高的问题作了一定的优化。本技术所采用的技术方案是，一种假肢的柔性触觉传感装置，包括穿戴式传感器和人体刺激模块，穿戴式传感器和人体刺激模块分别连接信号转换模块，人体刺激模块包括多个微型震动单元，信号转换模块根据穿戴式传感器的信号控制多个微型震动单元震动；穿戴式传感器包括两层聚二甲基硅氧烷柔性薄膜以及夹持于其中间的导电纳米纤维膜阵列，导电纳米纤维膜阵列包括多个导电纳米纤维膜。人体刺激模块还包括围腰，围腰贴附于待使用者的腰部，多个微型震动单元设置于围腰。穿戴式传感器为设置为手掌形，相对应地，多个微型震动单元也排列为手掌形。穿戴式传感器通过第一导线束连接于信号转换模块，人体刺激模块通过第二导线束连接于信号转换模块。多个导电纳米纤维膜的两两之间的间距为两毫米，每个导电纳米纤维膜均设置有电极，每个电极连接第一导线束中的一根导线。本技术的有益效果是，本技术一种假肢的柔性触觉传感装置，通过由信号转变模块连接的穿戴式传感器和人体刺激模块，将假肢的接触信号转换为对使用者腰部的刺激，实现触觉的转移。采用导电纳米纤维膜作为柔性压力传感器，对弱的压力有较高的灵敏性且有较宽的压力响应范围。利用使用者使用频率较低的腰部接收触觉信号，经过短时间的训练即可实现对假肢触觉的灵敏识别。附图说明图1是本技术一种假肢的柔性触觉传感装置的使用示意图；图2是本技术一种假肢的柔性触觉传感装置中穿戴式传感器的示意图。图中，1.穿戴式传感器，11.第一导线束，12.导电纳米纤维膜阵列；121.导电纳米纤维膜，122电极；13.二甲基硅氧烷柔性薄膜；2.人体刺激模块，21.围腰，22.微型震动单元，23.第二导线束；3.信号转换模块，4.待使用者。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术一种假肢的柔性触觉传感装置进行详细说明。如图1所示，一种假肢的柔性触觉传感装置，包括穿戴式传感器1和人体刺激模块2，穿戴式传感器1和人体刺激模块2分别连接信号转换模块3，人体刺激模块2包括多个微型震动单元22，信号转换模块3根据穿戴式传感器1的信号控制多个微型震动单元22震动；穿戴式传感器1包括两层聚二甲基硅氧烷柔性薄膜13以及夹持于其中间的导电纳米纤维膜阵列12，导电纳米纤维膜阵列12包括多个导电纳米纤维膜121。本技术一种假肢的柔性触觉传感装置的导电纳米纤维膜阵列12内的导电纳米纤维膜121，是由相互交错堆叠的表面镀覆有金的PVDF纳米纤维组成，因其纤维表面镀覆有金因而导电，当导电纳米纤维膜121发生形变时，引起纤维上的金层间距缩小，从而导致纳米纤维膜121电阻变小，形变程度变化时电阻随之变化，信号转换模块3包括控制器和处理器，在导电纳米纤维膜阵列12内各个导电纳米纤维膜121的电阻值变化时，接收到的电流信号随之变化，处理器经过对信号的放大及转换，然后通过控制器调节人体刺激模块2上对应的微型震动单元22震动强度。实现将假肢触觉向人体转移。信号转换模块3根据上述信号，控制微型震动单元22做相应地震动。如图2所示，聚二甲基硅氧烷柔性薄膜13为手套形且厚度为500μm，单个导电纳米纤维膜121为1×1cm2大小的方片，多个导电纳米纤维膜121以2mm的间隔排列在穿戴式传感器1的掌心侧。进一步地，如图1所示，人体刺激模块2还包括围腰21，围腰贴附于待使用者4的腰部，多个微型震动单元22设置于围腰21。进一步地，穿戴式传感器1为设置为手掌形，相对应地，多个微型震动单元22也排列为手掌形。微型震动单元22呈人手掌形状排列在围腰21上，使得在反馈后，待使用者可以根据震动来感受假肢中手掌的触碰位置。进一步地，穿戴式传感器1通过第一导线束11连接于信号转换模块3，人体刺激模块2通过第二导线束23连接于信号转换模块3。进一步地，多个导电纳米纤维膜121的两两之间的间距为两毫米，每个导电纳米纤维膜121均设置有电极122，每个电极122连接第一导线束11。本技术一种假肢的柔性触觉传感装置的工作原理如下：在手掌形状的穿戴式传感器1接触物品时，导电纳米纤维膜阵列12内的导电纳米纤维膜121发生微小形变，致使导电纳米纤维膜121的导电通路及电阻发生变化，信号转换模块3将接收到的信号转变为人体刺激模块2上对应位置的微型震动单元22的控制信号，使得手掌形状的穿戴式传感器1的接触位置与人体刺激模块2上的微型震动单元22的震动位置相对应，导电纳米纤维膜121形较变大时微型震动单元震动随之震动也越强烈，导电纳米纤维膜121形较变小时微型震动单元震动随之震动也越弱，从而实现将假肢触觉向人体转移。本技术一种假肢的柔性触觉传感装置，通过由信号转换模块连接的穿戴式传感器和人体刺激模块，将假肢的接触信号转换为对使用者腰部的刺激，实现触觉的转移。采用导电纳米纤维膜作为柔性压力传感器，对弱的压力有较高的灵敏性且有较宽的压力响应范围。利用使用者使用频率较低的腰部接收触觉信号，经过短时间的训练即可实现对假肢触觉的灵敏识别。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种假肢的柔性触觉传感装置，其特征在于，包括穿戴式传感器(1)和人体刺激模块(2)，所述穿戴式传感器(1)和人体刺激模块(2)分别连接信号转换模块(3)，所述人体刺激模块(2)包括多个微型震动单元(22)，所述信号转换模块(3)根据穿戴式传感器(1)的信号控制多个微型震动单元(22)震动；/n所述穿戴式传感器(1)包括两层聚二甲基硅氧烷柔性薄膜(13)以及夹持于其中间的导电纳米纤维膜阵列(12)，所述导电纳米纤维膜阵列(12)包括多个导电纳米纤维膜(121)。/n

【技术特征摘要】
1.一种假肢的柔性触觉传感装置，其特征在于，包括穿戴式传感器(1)和人体刺激模块(2)，所述穿戴式传感器(1)和人体刺激模块(2)分别连接信号转换模块(3)，所述人体刺激模块(2)包括多个微型震动单元(22)，所述信号转换模块(3)根据穿戴式传感器(1)的信号控制多个微型震动单元(22)震动；
所述穿戴式传感器(1)包括两层聚二甲基硅氧烷柔性薄膜(13)以及夹持于其中间的导电纳米纤维膜阵列(12)，所述导电纳米纤维膜阵列(12)包括多个导电纳米纤维膜(121)。


2.根据权利要求1所述的一种假肢的柔性触觉传感装置，其特征在于，所述人体刺激模块(2)还包括围腰(21)，所述围腰贴附于待使用者(4)的腰部，多个所述微型震动单元(22)设置于围腰...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈东圳，张亮，贺辛亥，陈彤善，任研伟，
申请(专利权)人：西安工程大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61