專利名稱：假肢狀態(tài)智能監(jiān)控顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及假肢技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及假肢監(jiān)控裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種假肢 狀態(tài)智能監(jiān)控顯示裝置。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)外高級假肢已成為一個復(fù)雜系統(tǒng)，例如肌電控制假肢、智能假腿、有動力 的假腿、仿生智能上肢或下肢假肢。但是現(xiàn)有的假肢本身都沒有任何監(jiān)控假肢工作狀態(tài)的顯示設(shè)備，就像飛機(jī)或汽車 沒有儀表板，截肢者裝上假肢后，只能從使用中發(fā)生的各種現(xiàn)象猜測判斷各種問題，既不方 便，又不淮確，還常常出錯。上海科生做假肢有限公司發(fā)明了在假肢臂筒上安裝肌電信號輸出接口，從假肢引 出信號，再用附加儀表顯示，后來將此接口制作在多功能電池座上，安裝電池座在假肢臂筒 上后便可使用此接口，但是需用電纜連接一個肌電儀附件，假肢使用者使用仍然感覺不方 便，而且顯示的信息只有肌電控制信號，比較單一。隨著假肢技術(shù)進(jìn)步，假肢結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，假肢關(guān)節(jié)和控制信號源以及動作自由度 數(shù)目增加，使用者判斷假肢工作狀況和故障部位更加困難。因此，迫切需要提供一種直接安裝在假肢上，使用者可隨時監(jiān)控假肢工作狀態(tài)的 智能顯示裝置，可以顯示假肢工作狀態(tài)的各種信息、包括控制信號、電池電量和故障部位 等，給使用者帶來很大的便利。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供了一種假肢狀態(tài)智能監(jiān)控顯 示裝置，使輸入假肢的肌電信號和其他控制信號以及假肢的內(nèi)部工作狀態(tài)從不可見變?yōu)榭?見，給使用者正確判斷假肢的工作狀況和故障帶來極大的方便，也為假肢的安裝、調(diào)試、維 修帶來了便利，適于大規(guī)模推廣應(yīng)用。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的假肢狀態(tài)智能監(jiān)控顯示裝置采用了如下的技術(shù)方 案該假肢狀態(tài)智能監(jiān)控顯示裝置包括顯示器、微處理器和多種信號檢測采集元件， 所述信號檢測采集元件通過信號通路連接所述微處理器，所述微處理器通過信號通路連接 所述顯示器。所述假肢狀態(tài)智能監(jiān)控顯示裝置的信號檢測采集元件采集的信號輸入所述微處 理器，由微處理器將所述信號按設(shè)定的程序進(jìn)行分析，并將分析處理的結(jié)果通過所述顯示
器顯不。所述假肢狀態(tài)智能監(jiān)控顯示裝置的顯示裝置還包括警示部件，所述警示部件通過 信號通路連接所述微處理器，當(dāng)所述信號中的任何一個參數(shù)超過設(shè)定程序規(guī)定的安全值， 所述顯示器立即顯示顯示警示信號和該參數(shù)及其數(shù)值以及故障部位，所述警示部件也立即發(fā)出信號警示假肢使用者。所述假肢狀態(tài)智能監(jiān)控顯示裝置的所述警示部件是發(fā)光部件或發(fā)聲部件，可以產(chǎn) 生閃光或聲音警示信號。所述假肢狀態(tài)智能監(jiān)控顯示裝置的所述發(fā)聲部件可采用微型喇叭或蜂鳴器，所述 發(fā)光部件可采用發(fā)光二極管。所述假肢狀態(tài)智能監(jiān)控顯示裝置的所述信號檢測采集元件是適用于檢測該項參 數(shù)的傳感器。輸入所述微處理器進(jìn)行分析處理的信號包括以下信號的一種或幾種假肢肌電控 制信號或其他類型的控制信號由放大器放大后輸出的信號、輸入假肢各關(guān)節(jié)電機(jī)驅(qū)動電路 的信號、各電機(jī)驅(qū)動電路輸出端的電壓、由檢測假肢各關(guān)節(jié)運(yùn)動位置傳感器輸出的信號、假 肢總電流和各電機(jī)驅(qū)動電流取樣電阻輸出的信號、假肢電池電壓分壓器輸出的信號、各電 機(jī)溫度傳感器輸出的信號、假肢各關(guān)節(jié)力矩傳感器(例如應(yīng)變片)輸出的信號和指端壓力 傳感器輸出的信號。檢測和顯示的信號除包括上述信號以外，還可根據(jù)實(shí)際需要，增加檢測和顯示的信號。所述假肢狀態(tài)智能監(jiān)控顯示裝置當(dāng)顯示信息較多時，可設(shè)置一至二個信息顯示切 換按鈕，所述信息顯示切換按鈕通過信號通路連接所述微處理器。所述假肢狀態(tài)智能監(jiān)控顯示裝置的顯示器可采用耗電極低的小型液晶顯示屏。本發(fā)明的有益效果具體如下1、本發(fā)明通過信號檢測采集元件采集假肢工作狀態(tài)的主要信息，將這些信息輸入 微處理器處理，然后由顯示器顯示，使輸入假肢的肌電信號和其他控制信號、指端壓力大小 以及假肢的內(nèi)部工作狀態(tài)從不可見變?yōu)榭梢?，給使用者靈活使用假肢、正確判斷假肢的工 作狀況和故障帶來極大的方便，也為假肢的安裝、調(diào)試、維修帶來了便利，使現(xiàn)代肌電控制 假肢和智能假肢增加了人機(jī)信息交換通道，提高了假肢的使用效果，是假肢技術(shù)的進(jìn)步。2、本發(fā)明通過微處理器對假肢的各種工作參數(shù)值進(jìn)行分，并將分析的結(jié)果通過所 述顯示器顯示，當(dāng)所述信息的某個參數(shù)超過預(yù)定安全值范圍時，所述顯示器立即顯示此參 數(shù)和警示信號并顯示故障部位，聲或光警示元件立即發(fā)出信號警示用戶，使假肢使用更安 全，可避免假肢損壞或由假肢故障引起的人身安全事故，具有社會和經(jīng)濟(jì)效益。3、本發(fā)明的技術(shù)路線切實(shí)可行，可在上下肢假肢中根據(jù)需要選擇采用簡單顯示較 少參數(shù)到顯示較多參數(shù)，具有很大實(shí)用價值。


圖1是本發(fā)明的一個具體實(shí)施案例示意圖。
具體實(shí)施例方式為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，特舉以下實(shí)施例詳細(xì)說明。此實(shí)例是 一個典型的一自由度肌電控制前臂假肢。請參見圖1所示，本發(fā)明的假肢狀態(tài)智能監(jiān)控顯示裝置包括顯示器7、微處理器5 和信號檢測采集元件16，警示部件17，所述信號檢測采集元件16和警示部件17分別通過
4信號通路連接所述微處理器5，所述微處理器5通過信號通路連接所述顯示器7。圖1中粗 線是假肢原有的電路連接，細(xì)線是智能監(jiān)控顯示裝置的信號通路。所述信號檢測采集元件16采集的信號輸入所述微處理器5，由所述微處理器5將 所述信號按設(shè)定程序進(jìn)行分析處理并與規(guī)定值進(jìn)行比較，并將對所述信號分析的結(jié)果通過 所述顯示器7顯示。當(dāng)所述某個信號的參數(shù)超過所述預(yù)設(shè)安全值時，除直接由顯示器7顯示此參數(shù)和 故障部位，并顯示警示信號外，同時，所述警示部件17發(fā)出警示信號，警示假肢使用者。所 述警示部件17可以是發(fā)光部件或發(fā)聲部件。所述發(fā)聲部件可以是微型喇叭或蜂嗚器，所述 發(fā)光部件可以是LED (發(fā)光二極管)。在本實(shí)用新型的具體實(shí)施例中，微處理器采集的信號包括肌電信號傳感器1和2 來的信號，電機(jī)驅(qū)動電路8輸入端的控制信號18和輸出端的電壓19，手指運(yùn)動位置傳感器 (在指掌關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動軸上安裝的旋轉(zhuǎn)電位器9)來的信號，電機(jī)溫度傳感器10來的信號，手指 力矩的傳感器15來的信號，拇指端壓力傳感器12來的信號，電池3的電流經(jīng)電源開關(guān)4到 總電流采樣電阻13，由總電流采樣電阻13取得的電流信號。所述假肢狀態(tài)智能監(jiān)控顯示裝置還包括一個信息顯示切換按鈕6，所述信息顯示 切換按鈕6通過信號通路連接所述微處理器5。在假肢11的外壁、使用者可以方便看見的部位，安裝顯示器7，例如假肢11的前臂 外壁向上的一面，安裝顯示器7，所述顯示器7可用液晶顯示屏。因假肢11上面積有限，液 晶顯示屏可采用小型液晶屏，用切換按鈕切換觀察各種信息。如果假肢11是多自由度上肢或下肢假肢，因關(guān)節(jié)增加，傳感器數(shù)目增加，可設(shè)二 個或更多個信息顯示切換按鈕，切換更多顯示內(nèi)容就很方便。信號采集口 16采集的信號全部送到微處理器進(jìn)行分析處理后在顯示器7上顯示， 平時只顯示第一組信息，例如顯示控制信號、指端壓力和電源電壓，按下信息顯示切換按鈕 6 一次顯示第二組信息，再按一下信息顯示切換按鈕6顯示第三組信息，再按一下信息顯示 切換按鈕6回到顯示第一組信息。如果傳感器來的信號超過正常值(預(yù)設(shè)安全值)，顯示 器7上立即顯示該參數(shù)和由微處理器判別的故障部位并顯示警示信號，同時微處理器控制 警示部件17發(fā)出聲音或閃光警示信號。對于普及型一自由度肌電控制假肢，沒有上述外加傳感器，只顯示肌電控制信號、 電機(jī)驅(qū)動電路輸入和輸出端的信號、總電流和電池電壓等重要信息，結(jié)構(gòu)較簡單，已可大幅 度提高假肢使用效果。綜上，本發(fā)明的假肢狀態(tài)智能監(jiān)控顯示裝置對現(xiàn)有假肢技術(shù)沒有考慮使用者對假 肢的監(jiān)控而言，是一種創(chuàng)新發(fā)明和提高，使輸入假肢的肌電信號和其他控制信號以及假肢 的內(nèi)部工作狀態(tài)從不可見變?yōu)榭梢?，大幅度增加了假肢和使用者的信息交換，使假肢和使 用者構(gòu)成一個更加緊密的人機(jī)系統(tǒng)，給使用者靈活使用假肢，正確判斷假肢的工作狀況和 故障帶來極大的方便，也為假肢的安裝、調(diào)試、維修帶來了便利，適于大規(guī)模推廣應(yīng)用。在此說明書中，本發(fā)明已參照其特定的實(shí)施例作了描述。但是，很顯然仍可以做出 各種修改和變換而不背離本發(fā)明的精神和范圍。因此，說明書和附圖應(yīng)被認(rèn)為是說明性的 而非限制性的。
權(quán)利要求
一種假肢狀態(tài)智能監(jiān)控顯示裝置，其特征在于，包括顯示器、微處理器和多種信號檢測采集元件，所述信號檢測采集元件通過信號通路連接所述微處理器，所述微處理器通過信號通路連接所述顯示器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的假肢狀態(tài)智能監(jiān)控顯示裝置，其特征在于，所述信號檢測采 集元件采集的信號輸入所述微處理器，由所述微處理器將所述信號按設(shè)定程序進(jìn)行分析處 理，并將所述分析處理的結(jié)果通過所述顯示器顯示。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的假肢狀態(tài)智能監(jiān)控顯示裝置，其特征在于，所述假肢狀態(tài)智 能監(jiān)控顯示裝置還包括警示部件，所述警示部件通過信號通路連接所述微處理器，當(dāng)所述 信號中的任何一個參數(shù)超過設(shè)定程序規(guī)定的安全值時，所述顯示器立即顯示警示信號和所 檢測到的該參數(shù)及其數(shù)值以及故障部位，所述警示部件發(fā)出警示信號警示假肢使用者。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的假肢狀態(tài)智能監(jiān)控顯示裝置，其特征在于，所述警示部件是 發(fā)光部件或發(fā)聲部件，可以產(chǎn)生閃光或聲音警示信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的假肢狀態(tài)智能監(jiān)控顯示裝置，其特征在于，所述信號檢測采 集元件是傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的假肢狀態(tài)智能監(jiān)控顯示裝置，其特征在于，輸入所述微處理 器進(jìn)行分析處理后在顯示器上顯示并在必要時發(fā)出警示信號的信號包括以下信號的一種 或幾種控制假肢的肌電信號或其他類型的控制信號由放大器放大后輸出的信號、輸入假 肢各關(guān)節(jié)電機(jī)驅(qū)動電路的信號、各電機(jī)驅(qū)動電路輸出端的電壓、由檢測假肢各個關(guān)節(jié)運(yùn)動 位置傳感器輸出的信號、假肢總電流取樣電阻和各電機(jī)驅(qū)動電流取樣電阻輸出的信號、假 肢電池電壓分壓器輸出的信號、電機(jī)溫度傳感器輸出的信號、假肢各關(guān)節(jié)力矩傳感器輸出 的信號和假肢指端壓力傳感器輸出的信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的假肢狀態(tài)智能監(jiān)控顯示裝置，其特征在于，輸入所述微處理 器進(jìn)行分析處理后在顯示器上顯示并在必要時發(fā)出警示信號的信號除包括權(quán)利要求6所 提到的信號以外，還可根據(jù)需要增加檢測和顯示的信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的假肢狀態(tài)智能監(jiān)控顯示裝置，其特征在于，當(dāng)顯示信息較多 時，可設(shè)置一至二個信息顯示切換按鈕，所述信息顯示切換按鈕通過信號通路連接所述微 處理器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種假肢狀態(tài)智能監(jiān)控顯示裝置，包括顯示器、微處理器和多種信號檢測采集元件，信號檢測采集元件通過信號通路連接微處理器，微處理器通過信號通路連接顯示器，信號檢測采集元件采集的信號輸入微處理器，由微處理器將信號按預(yù)設(shè)程序進(jìn)行分析處理，處理結(jié)果傳送到顯示器顯示，顯示信息較多時，可設(shè)置一至二個信息顯示切換按鈕，本發(fā)明使輸入假肢的控制信號以及假肢的內(nèi)部工作狀態(tài)對于使用者從不可見變?yōu)榭梢?，大幅度增加了假肢與人的信息交換，給使用者靈活使用假肢、正確判斷假肢的工作狀況和故障帶來極大的方便，也為假肢的安裝、調(diào)試、維修帶來了便利，適于大規(guī)模推廣應(yīng)用。
文檔編號A61F2/72GK101849865SQ20101019603
公開日2010年10月6日 申請日期2010年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月8日
發(fā)明者孫為, 羅永昭 申請人:上?？粕僦邢薰?br>