一种基于假肢滑移感知与自发抓握的控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于假肢滑移感知与自发抓握的控制系统，包括多模态集成传感器模块、数字信号处理模块、外周电刺激回路模块、假肢手模块、截肢者残肢端模块，假肢手模块安装在人体的残肢端，多模态集成传感器模块设置在假肢手模块的机械手指上，多模态集成传感器模块采集假肢手模块感知外界的信号，数字信号处理模块接收并处理多模态集成传感器模块采集的信号，数字信号处理模块分别向外周电刺激回路模块输出滑移信号的波形、向假肢手模块输出由反射回路计算的滑移控制信号。本发明专利技术实现具有生理神经反射机制快速且准确的假肢手滑移感知与自发抓握控制，能够避免用力过大捏碎物体或抓握疲劳。体或抓握疲劳。体或抓握疲劳。

【技术实现步骤摘要】
一种基于假肢滑移感知与自发抓握的控制系统


[0001]本专利技术涉及假肢手感知反馈与控制
，尤其涉及一种基于假肢滑移感知与自发抓握的控制系统。

技术介绍

[0002]肢体健康的人在抓握未知重量的物体时，能通过皮肤及脊髓反射回路迅速地根据物体的负载力调节抓握力大小，从而避免抓握力过小产生滑移导致被抓握物体掉落或抓握力过大导致捏碎。正常人在滑移产生后会经过短脊髓反射、长脊髓反射、自主运动等三个阶段进行抓握力的调节，其中长脊髓反射到人体产生运动意图所执行的自主运动时长为50
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100毫秒，短脊髓反射仅为20毫秒。对于截肢者来说，由于截肢导致手指、皮肤、神经等缺失，对于假肢手抓握力的调节具有很大难度，更不用说能像正常人一样在100毫秒内产生快速的反射避免物体滑移。
[0003]现有的涉及假肢手防止滑移或调节抓握的技术中，一些技术使用分布式压力传感器、触滑觉传感器、加速度传感器、角速度传感器、红外测温传感器分别放置于假肢手指、手腕、手掌处，通过改进的Takagi
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Sugeuo
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于假肢滑移感知与自发抓握的控制系统，其特征在于，包括多模态集成传感器模块、数字信号处理模块、外周电刺激回路模块、假肢手模块、截肢者残肢端模块，所述假肢手模块具有不少于两个机械手指，所述假肢手模块安装在人体的残肢端，所述多模态集成传感器模块设置在所述假肢手模块的机械手指上，所述多模态集成传感器模块采集所述假肢手模块的信号，所述数字信号处理模块接收并处理所述多模态集成传感器模块采集的信号，所述数字信号处理模块分别向所述外周电刺激回路模块输出波形、向所述假肢手模块输出滑移控制信号，所述外周电刺激回路模块输出滑移信号的经皮电刺激，所述截肢者残肢端模块能够采集肌电信息，向所述假肢手模块输送滑移控制信号。2.根据权利要求1所述的基于假肢滑移感知与自发抓握的控制系统，其特征在于，所述假肢手模块上通过两个电机控制一个所述机械手指。3.根据权利要求2所述的基于假肢滑移感知与自发抓握的控制系统，其特征在于，所述电机的输出基于HillType肌肉模型架构，所述电机通过拉线控制所述机械手指的运动。4.根据权利要求1所述的基于假肢滑移感知与自发抓握的控制系统，其特征在于，所述多模态集成传感器模块包括滑移传感器、压力传感器、温度传感器，所述压力传感器置于底层，所述温度传感器置于顶层，所述滑移传感器置于所述压力传感器和所述温度传感器之间。5.根据权利要求4所述的基于假肢滑移感知与自发抓...

【专利技术属性】
技术研发人员：蓝宁，谢安然，周志鸿，牛传欣，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：