本申請(qǐng)涉及義肢制造,特別是涉及一種義肢感知恢復(fù)器。
背景技術(shù):
1、殘疾人佩戴義肢是現(xiàn)代康復(fù)醫(yī)學(xué)中的一項(xiàng)重要技術(shù),旨在幫助失去肢體的人士恢復(fù)一定的生活自理能力和參與社會(huì)活動(dòng)的能力。這項(xiàng)技術(shù)通過(guò)利用生物力學(xué)、材料科學(xué)、電子工程等多個(gè)領(lǐng)域的知識(shí),設(shè)計(jì)制造出能夠替代缺失肢體功能的裝置。為了確保最佳的舒適度和功能匹配,義肢通常需要根據(jù)個(gè)人殘肢的形狀、長(zhǎng)度、皮膚狀況等進(jìn)行個(gè)性化定制。這一過(guò)程可能包括石膏取模、3d掃描、多次試穿與調(diào)整等步驟。隨著科技的發(fā)展,現(xiàn)代義肢越來(lái)越智能化。例如,肌電義肢可以通過(guò)檢測(cè)殘肢肌肉的微弱電信號(hào)來(lái)控制義肢的運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)更接近自然的肢體動(dòng)作。
2、盡管現(xiàn)代義肢技術(shù)在恢復(fù)肢體基本功能方面取得了顯著進(jìn)展,但對(duì)于佩戴者而言,缺乏真實(shí)觸覺感知始終是一個(gè)亟待解決的關(guān)鍵問題。傳統(tǒng)的義肢設(shè)計(jì)大多集中于機(jī)械結(jié)構(gòu)的優(yōu)化、材料的輕量化與耐用性,以及運(yùn)動(dòng)控制的智能化,而對(duì)觸覺反饋機(jī)制的關(guān)注相對(duì)較少,這種“感覺缺失”不僅影響了用戶對(duì)手持物體的穩(wěn)定抓握、力度控制等精細(xì)動(dòng)作的執(zhí)行,也限制了他們對(duì)環(huán)境的感知和交互質(zhì)量,從而在一定程度上削弱了義肢作為身體一部分的真實(shí)感和融入感。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本裝置提供了一種義肢感知恢復(fù)器,具體實(shí)施方式如下:
2、一種義肢感知恢復(fù)器,包括:
3、若干個(gè)集成于義肢內(nèi)的液壓管組,各液壓管組均呈閉合狀,其兩端分別設(shè)為a端球囊和b端球囊,各a端球囊分別嵌合設(shè)于義肢的手掌部?jī)?nèi)側(cè),各b端球囊均設(shè)于人體臂膀處,通過(guò)手掌部按壓a端球囊實(shí)現(xiàn)b端球囊對(duì)人體臂膀的感知觸發(fā)。
4、基于以上技術(shù)方案,a端球囊安裝于義肢末端如指尖、手掌等,采用耐磨損的彈性材料制成,確保在接觸物體時(shí)能有效變形并觸發(fā)傳感機(jī)制;b端球囊作為反饋端,對(duì)應(yīng)設(shè)置于殘肢端保留的皮膚區(qū)域之下或緊貼其上,同樣由生物兼容、柔軟的材料構(gòu)成,設(shè)計(jì)用于形變時(shí)對(duì)皮膚施加可感知的壓力;兩個(gè)球囊通過(guò)一個(gè)封閉的液壓管組相連,內(nèi)部填充高溫寬范圍內(nèi)收縮比低,對(duì)人體無(wú)害的,低過(guò)敏,絕緣等指標(biāo)的液壓油,以確保壓力能在a端球囊受壓時(shí)迅速且精準(zhǔn)地傳遞到b端球囊。
5、優(yōu)選的,義肢的手臂部?jī)?nèi)側(cè)設(shè)有調(diào)壓組件,調(diào)壓組件分別串接于液壓管組中。
6、優(yōu)選的,各調(diào)壓組件沿手臂部的內(nèi)側(cè)周向等距布設(shè)。
7、優(yōu)選的,調(diào)壓組件包括調(diào)壓腔,調(diào)壓腔的一端通過(guò)螺紋孔絲接設(shè)有調(diào)節(jié)螺絲;調(diào)壓腔內(nèi)沿其長(zhǎng)度方向滑動(dòng)設(shè)有活塞,調(diào)節(jié)螺絲伸入于調(diào)壓腔內(nèi)的一端與活塞之間設(shè)有彈簧。
8、優(yōu)選的,液壓管組分為第一毛細(xì)支管和第二毛細(xì)支管,活塞將調(diào)壓腔內(nèi)分為獨(dú)立的兩部分,其中未安裝有調(diào)節(jié)螺絲的部分導(dǎo)通接有第一毛細(xì)支管和第二毛細(xì)支管。
9、基于以上技術(shù)方案,用戶需要經(jīng)歷個(gè)性化適配過(guò)程,調(diào)整球囊位置、管道長(zhǎng)度及壓力閾值,確保反饋效果最優(yōu)化;通過(guò)直接作用于殘肢保留皮膚上的壓力變化,提供了較為直觀的觸覺體驗(yàn),有助于提高穿戴者的物體識(shí)別能力及操作精細(xì)度;相比神經(jīng)接口技術(shù),該方案無(wú)需手術(shù)植入,降低了風(fēng)險(xiǎn)和成本,并且是無(wú)需控制電路無(wú)需電源的系統(tǒng),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單有效,更適合廣泛推廣。
10、優(yōu)選的,第一毛細(xì)支管的另一端連通于b端球囊,第二毛細(xì)支管的另一端連通于a端球囊。
11、優(yōu)選的,相鄰調(diào)壓組件之間通過(guò)若干個(gè)限位困扎塊定位安裝有第一毛細(xì)支管,各限位困扎塊沿調(diào)壓組件的長(zhǎng)度方向依次布設(shè)。
12、基于以上技術(shù)方案,限位困扎塊將第一毛細(xì)支管沿著義肢的手臂部?jī)?nèi)側(cè)進(jìn)行貼壁安裝,避免了線束凌亂。
13、優(yōu)選的,調(diào)壓腔設(shè)為透明材質(zhì)。
14、優(yōu)選的,手臂部與調(diào)壓腔側(cè)向?qū)?yīng)處設(shè)為透明段。
15、基于以上技術(shù)方案,通過(guò)設(shè)置透明材質(zhì)的調(diào)壓腔和手臂部,使得用戶可以通過(guò)目測(cè)觀察彈簧拉伸情況,來(lái)進(jìn)行液壓管組正常與否的辨別。
16、綜上,本申請(qǐng)包括以下有益技術(shù)效果:
17、1.本實(shí)用新型通過(guò)設(shè)置相互連通的a端球囊和b端球囊,當(dāng)義肢接觸到物體時(shí),義肢部位的a球囊被擠壓,同時(shí)人體剩余臂膀處的b球囊發(fā)生形變,使得佩戴者的局部皮膚有被按壓的感覺,從而恢復(fù)觸覺;
18、2.本實(shí)用新型中通過(guò)內(nèi)嵌調(diào)壓組件,可根據(jù)用戶偏好或不同應(yīng)用場(chǎng)景調(diào)整反饋的敏感度和強(qiáng)度;
19、3.本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,當(dāng)液壓管組發(fā)生破裂使得無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行按壓反饋時(shí),通過(guò)觀察調(diào)壓組件中彈簧的拉長(zhǎng)量即可快速判斷出具體的損壞液壓管組位置信息。
1.一種義肢感知恢復(fù)器,其特征在于,包括:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種義肢感知恢復(fù)器,其特征在于,所述義肢(1)的手臂部(102)內(nèi)側(cè)設(shè)有調(diào)壓組件(7),所述調(diào)壓組件(7)分別串接于所述液壓管組(5)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種義肢感知恢復(fù)器,其特征在于,各所述調(diào)壓組件(7)沿所述手臂部(102)的內(nèi)側(cè)周向等距布設(shè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種義肢感知恢復(fù)器,其特征在于,所述調(diào)壓組件(7)包括調(diào)壓腔(701),所述調(diào)壓腔(701)的一端通過(guò)螺紋孔(702)絲接設(shè)有調(diào)節(jié)螺絲(705);
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種義肢感知恢復(fù)器,其特征在于,所述液壓管組(5)分為第一毛細(xì)支管(501)和第二毛細(xì)支管(502),所述活塞(703)將所述調(diào)壓腔(701)內(nèi)分為獨(dú)立的兩部分,其中未安裝有所述調(diào)節(jié)螺絲(705)的部分導(dǎo)通接有所述第一毛細(xì)支管(501)和所述第二毛細(xì)支管(502)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種義肢感知恢復(fù)器,其特征在于,所述第一毛細(xì)支管(501)的另一端連通于所述b端球囊(4),所述第二毛細(xì)支管(502)的另一端連通于所述a端球囊(2);
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種義肢感知恢復(fù)器,其特征在于,相鄰所述調(diào)壓組件(7)之間通過(guò)若干個(gè)限位困扎塊(6)定位安裝有所述第一毛細(xì)支管(501),各所述限位困扎塊(6)沿所述調(diào)壓組件(7)的長(zhǎng)度方向依次布設(shè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種義肢感知恢復(fù)器,其特征在于,所述調(diào)壓腔(701)設(shè)為透明材質(zhì)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種義肢感知恢復(fù)器,其特征在于,所述手臂部(102)與所述調(diào)壓腔(701)側(cè)向?qū)?yīng)處設(shè)為透明段(103)。