发明名称 利用肌电信号控制的机械手掌装置
摘要 本创作系关于一种利用肌电信号控制的机械手掌装置,其系侦测截肢手臂上特定部位的肌电信号持续时间长短,据以控制两组步进马达,以分别驱动一机械手掌的腕部动作与手指握合动作,藉以提供一低成本而易于普及的机械义肢。
申请公布号 TW592131 申请公布日期 2004.06.11
申请号 TW093200002 申请日期 2003.01.14
申请人 陈伟伦 发明人 陈伟伦
分类号 A61F2/54 主分类号 A61F2/54
代理机构 代理人 林镒珠 台北市中山区长安东路二段一一二号九楼
主权项 1.一种利用肌电信号控制的机械手掌装置,其包括:一机械手掌,其系于一腕部关节上分设可相对张开或握合的姆指部与四指部;其中腕部关节可作左/右旋转;一肌电信号侦测电路,其输入端系以表面电极附着于截肢手臂的上臂特定部位,侦测该部位是否产生肌电信号,并利用一放大电路放大该肌电信号,再由一整形电路整形为一方波信号;一处理单元,系由微处理器构成,其接收来自肌电信号侦测单元的方波信号,藉以判断肌电信号是否持续一设定时间,以作为不同动作种类的控制;第一/第二步进马达驱动电路,其输入端系分别与处理单元不同的信号输出端连接,又其输出端分别连接第一/第二步进马达,第一/第二步进马达系设于机械手掌的腕部关节处,则分别控制机械手掌的腕部旋转及握合动作。2.如申请专利范围第1项所述利用肌电信号控制的机械手掌装置,该处理单元之工作流程系先接收肌电信号处理电路送出的肌电信号,并判断其是否持续一设定时间,如是,则驱动第一步进马达驱动电路驱动第一步进马达动作;如否,则驱动第二步进马达驱动电路驱动第二步进马达动作。3.如申请专利范围第1项所述利用肌电信号控制的机械手掌装置,该机械手掌之腕部关节底部设有一平台,该平台设有前述的第二步进马达,其轴心分别透过连结索与姆指部、四指部连结,以牵引其产生张开或握合动作;又腕部关节系以平台枢设于一筒座上,该筒座内设有第一步进马达,第一步进马达轴心系与平台连结,藉以驱动腕部关节执行来回旋转动作。4.如申请专利范围第3项所述利用肌电信号控制的机械手掌装置,该机械手掌之四指部系由数段指关节以弹片依序连结,其末段指关节枢接于腕部关节上,其首段指关节则连接一连结索的一端,连结索另端则依序穿过其他各段指关节及腕部关节,而连结于第二步进马达之轴心上。5.如申请专利范围第3或4项所述利用肌电信号控制的机械手掌装置,该机械手掌之姆指部系由数段指关节以弹片依序连结,其末段指关节枢接于腕部关节上,其首段指关节则连接另一的连结索一端,该连结索另端则依序穿过其他各段指关节及腕部关节,而连结至第二步进马达之轴心上。6.如申请专利范围第5项所述利用肌电信号控制的机械手掌装置,该四指部及姆指部之指关节系由数截中空管体并排且相互固定所组成。7.如申请专利范围第6项所述利用肌电信号控制的机械手掌装置,该四指部系由四段指关节组成。8.如申请专利范围第6项所述利用肌电信号控制的机械手掌装置,该姆指部系由二段指关节组成。图式简单说明:第一图:系本创作之使用状态示意图。第二图:系本创作之机械手掌外观图。第三图:系本创作之机械手掌剖视图。第四图:系本创作控制装置中的肌电信号处理电路之线路图。第五图:系本创作控制装置中的处理单元暨第一/第二马达驱动电路之线路图。第六图:系本创作处理单元之工作流程图。第七图A、B:系本创作机械手掌之腕部关节旋转动作示意图。第八图:系本创作机械手掌之姆指部、四指部张合动作示意图。
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