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針對(duì)下肢殘障人士恢復(fù)運(yùn)動(dòng)能力的需要，北京大學(xué)工學(xué)院項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)開展學(xué)科交叉研究，首次提出并實(shí)現(xiàn)具有柔性可控關(guān)節(jié)和分段平腳的智能動(dòng)力假肢，并研制出目前國(guó)際上重量最輕的動(dòng)力小腿假肢。研發(fā)團(tuán)隊(duì)提出基于本體感覺的多層控制機(jī)制，實(shí)現(xiàn)智能小腿假肢的流暢運(yùn)動(dòng)和對(duì)復(fù)雜地形的自主適應(yīng)，并在國(guó)際上首次提出基于人體電容信號(hào)實(shí)現(xiàn)下肢運(yùn)動(dòng)意圖識(shí)別的方法，為人與假肢融合控制提供了全新的研究手段。

一、 項(xiàng)目簡(jiǎn)介為了有效解決大腿截肢患者日常生活中急需的康復(fù)問題，本項(xiàng)目對(duì)智能下肢假肢關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了重點(diǎn)攻關(guān)，設(shè)計(jì)速度可調(diào)的智能氣壓膝關(guān)節(jié)與踝關(guān)節(jié)，提出基于經(jīng)驗(yàn)知識(shí)庫的變阻尼控制方案，進(jìn)行動(dòng)力型膝關(guān)節(jié)與踝關(guān)節(jié)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與控制機(jī)理研究。智能下肢假肢穿戴舒適，步速可調(diào)，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)智能下肢假肢領(lǐng)域的空白。二、 項(xiàng)目技術(shù)成熟程度通過國(guó)家康復(fù)輔具質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢驗(yàn),形成變阻尼控制的四桿機(jī)構(gòu)氣壓膝關(guān)節(jié)產(chǎn)品，得到了廣大使用者的認(rèn)可，反映良好。三、 技術(shù)指標(biāo)項(xiàng)目組先后承擔(dān)國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目2項(xiàng)、國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目1項(xiàng)及省部級(jí)課題2項(xiàng)，均已通過了項(xiàng)目的驗(yàn)收與鑒定。申請(qǐng)并授權(quán)中國(guó)發(fā)明專利5項(xiàng)，獲得河北省自然科學(xué)三等獎(jiǎng)1項(xiàng)。四、 市場(chǎng)前景隨著整體生活水平的提高，截肢患者對(duì)高技術(shù)含量的膝關(guān)節(jié)有著強(qiáng)烈的需求，此項(xiàng)目為國(guó)內(nèi)200多萬潛在用戶提供價(jià)格可承受的高性能產(chǎn)品，具有廣闊的市場(chǎng)前景。五、 規(guī)模與投資需求本項(xiàng)目建立了智能假肢研究室，人體運(yùn)動(dòng)信息采集與分析研究室，智能假肢設(shè)計(jì)與性能測(cè)試研究室。樣機(jī)研制可在學(xué)校實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，開發(fā)成本50萬元。如果形成產(chǎn)品，需要有加工制作車間。人員方面，硬件和軟件投入各4人。六、 效益分析研究成果成功地實(shí)現(xiàn)了成果轉(zhuǎn)化，進(jìn)入市場(chǎng)后廣受好評(píng)，與同類技術(shù)相比具有顯著的競(jìng)爭(zhēng)力。智能大腿假肢單套件成本可控制在3～4萬元人民幣，能夠打贏國(guó)外產(chǎn)品利用技術(shù)優(yōu)勢(shì)而形成的高價(jià)格戰(zhàn)，極大地提高了我國(guó)假肢膝關(guān)節(jié)產(chǎn)品的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)效益。七、 合作方式技術(shù)入股八、 項(xiàng)目具體聯(lián)系人及聯(lián)系方式楊鵬 電話：022-60203090 E-mail：[email protected]九、高清成果圖片

將腦電信號(hào)作為信息源，可以最大限度的利用肢體殘疾者的大腦活動(dòng)功能，采集腦電信號(hào)，直接傳遞人腦的控制信息，將腦電信號(hào)作為假肢的驅(qū)動(dòng)源，以此對(duì)假肢進(jìn)行控制。實(shí)現(xiàn)殘疾人利用自己的“意念”來對(duì)假肢進(jìn)行控制。對(duì)殘疾人的生活狀態(tài)及生活信心都有極大的提高。 1、利用干電極對(duì)腦皮層特定區(qū)域進(jìn)行信號(hào)采集，更有效、準(zhǔn)確的獲得腦電信號(hào)。 2、利用基于小波變換的人手動(dòng)作腦電特征提取方法，結(jié)合 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，提高了動(dòng)作的識(shí)別率。 3、制定了符合人手動(dòng)作的控制策略，驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)根據(jù)控制策略對(duì)假肢進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)了假肢操作的擬人化。 4、對(duì)假手進(jìn)行基本動(dòng)作的腦電信號(hào)識(shí)別及擬人化驅(qū)動(dòng)控制，離線識(shí)別率可達(dá)到 85%，在線識(shí)別率可達(dá)到 67%。

本項(xiàng)目涉及一種假肢質(zhì)心測(cè)定裝置，包括可旋轉(zhuǎn)夾具及夾具座、承重圓盤、底座，其特點(diǎn)是：還包括三個(gè)稱重傳感器，數(shù)據(jù)采集模塊和計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)，可旋轉(zhuǎn)夾具及夾具座置于一承重圓盤上，承重圓盤則擱置在三個(gè)稱重傳感器上，三個(gè)稱重傳感器固定在底座上，并將測(cè)量支反力的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集模塊和計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)，由計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)計(jì)算出假肢的質(zhì)量與質(zhì)心坐標(biāo)。

本發(fā)明提供了一種欠驅(qū)動(dòng)假肢手，包括手掌、拇指和四根手指，手指由手指本體和手指內(nèi)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成，拇指由拇指本體和拇指內(nèi)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成，手掌內(nèi)設(shè)有指間驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和拇指驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；手指本體以滑輪為主要部件，手指內(nèi)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用張緊繩和放松繩依次交替纏繞于手指的各滑輪上，指間驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用單個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)手指以及其多個(gè)自由度；拇指本體內(nèi)以滑輪為主要部件，手指本體內(nèi)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用傳動(dòng)繩作為傳動(dòng)介質(zhì)，指間驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用槽輪組件、齒輪組件和曲柄滑塊組件配合傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)單個(gè)電機(jī)控制拇指的多個(gè)自由度。本發(fā)明手指和拇指及其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)配合形

一種假肢手的拇指機(jī)構(gòu)，屬于醫(yī)療器械領(lǐng)域，解決現(xiàn)有的假肢手拇指機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)數(shù)過多、重量過重、靈活性不夠的問題。本發(fā)明包括手掌底板、伺服電機(jī)、減速器、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、近指節(jié)、中指節(jié)和遠(yuǎn)指節(jié)；所述伺服電機(jī)和減速器固定在手掌底板上，伺服電機(jī)和減速器連接，減速器和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和近指節(jié)連接，所述近指節(jié)、中指節(jié)和遠(yuǎn)指節(jié)依次轉(zhuǎn)動(dòng)連接。本發(fā)明采用一個(gè)伺服電機(jī)同時(shí)實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)拇指的彎曲和側(cè)擺運(yùn)動(dòng)，本發(fā)明具有三個(gè)自由度，在外型和運(yùn)動(dòng)方式上和人的拇指極其相似，更加美觀、仿人、實(shí)用。實(shí)驗(yàn)表明，本發(fā)明在抓握時(shí)和其他手指配合，具有很

本發(fā)明公開了一種假肢臂差動(dòng)關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)，包括支架和固定于支架上的兩電機(jī)、兩減速機(jī)構(gòu)、兩傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和差動(dòng)齒輪關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)，兩電機(jī)的輸出軸分別依次連接兩減速機(jī)構(gòu)、兩傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和差動(dòng)齒輪關(guān)節(jié)；差動(dòng)齒輪關(guān)節(jié)包括第一錐齒輪軸、第二錐齒輪軸和第三錐齒輪軸，第一錐齒輪軸和第二錐齒輪軸均與第三錐齒輪軸嚙合，第一和第二錐齒輪軸的軸端分別作為第一和第二驅(qū)動(dòng)端；當(dāng)兩電機(jī)同向轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)使第一和第二齒輪軸協(xié)作帶動(dòng)第三錐齒輪軸旋轉(zhuǎn)，完成關(guān)節(jié)的前屈或后伸運(yùn)動(dòng)；當(dāng)兩電機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)使第一和第二齒輪軸協(xié)作帶動(dòng)第三錐齒輪軸旋轉(zhuǎn)，完成關(guān)節(jié)的外展或內(nèi)收

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本發(fā)明公開了一種復(fù)現(xiàn)人手抓取功能的欠驅(qū)動(dòng)假肢手，并在手 掌內(nèi)設(shè)有指間驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和拇指驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；其中手指本體以滑輪為主要 部件，手指內(nèi)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用鋼絲繩依次交替纏繞于手指的各滑輪上， 指內(nèi)關(guān)節(jié)間采用彈性元件柔性耦合，指間驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用兩個(gè)電機(jī)協(xié)同 驅(qū)動(dòng)四個(gè)手指以及其多個(gè)自由度；拇指本體內(nèi)以滑輪為主要部件，手 指本體內(nèi)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用傳動(dòng)繩作為傳動(dòng)介質(zhì)，指間驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用齒輪 組件配合傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)電機(jī)控制拇指的四個(gè)自由度。通過本發(fā)明， 能夠精確完成對(duì)各種物體的自適應(yīng)抓取，復(fù)現(xiàn)人手豐富的抓取操作功 能，并具備結(jié)構(gòu)緊湊、體積和重量進(jìn)一步降低、便于操控和抓握動(dòng)作精確等特點(diǎn)。

本發(fā)明公開了一種復(fù)現(xiàn)人手抓取功能的欠驅(qū)動(dòng)假肢手，并在手掌內(nèi)設(shè)有指間驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和拇指驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；其中手指本體以滑輪為主要部件，手指內(nèi)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用鋼絲繩依次交替纏繞于手指的各滑輪上，指內(nèi)關(guān)節(jié)間采用彈性元件柔性耦合，指間驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用兩個(gè)電機(jī)協(xié)同驅(qū)動(dòng)四個(gè)手指以及其多個(gè)自由度；拇指本體內(nèi)以滑輪為主要部件，手指本體內(nèi)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用傳動(dòng)繩作為傳動(dòng)介質(zhì)，指間驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用齒輪組件配合傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)電機(jī)控制拇指的四個(gè)自由度。通過本發(fā)明，能夠精確完成對(duì)各種物體的自適應(yīng)抓取，復(fù)現(xiàn)人手豐富的抓取操作功能，并具備結(jié)構(gòu)緊湊、體積和重量