非专利技术

机械

一种可穿戴的智能脑控假肢
发布时间 : 2014-11-24 来源:  点击量:

项目介绍:

本项目设计开发了一种新型的人体上肢假肢及其控制系统,是一种利用大脑脑电信号驱动智能假肢的控制系统。该产品与传统机械式和肌电式假肢的不同之处在于所开发的假肢具有指、腕、肘等多自由度,更为灵活、智能,且不需要依赖肌电信号;因此,该产品既可以应用到传统假肢市场,同时也可以服务于患有肌萎缩等缺乏肌肉控制能力的患者。

该系统具有自主知识产权(已完成发明专利的申请和公开),其工作原理与方式如下:将采用皮肤干电极的头戴式脑电放大器佩戴于头部;采集到的脑电信号通过无线传输到穿戴与人体的基于X86架构的的嵌入式微处理器系统平台上,并对人控制假肢假肢的意图进行分析识别;其结果发送给智能假肢控制器控制假肢本体动作;安装于假肢本体的多种感知传感器将假肢状态和环境信息反馈,自以实现适应的调节假肢的动作过程,由此形成了一套人脑控制智能假肢和其精密自适应自控制的环路。

该系统的技术创新之一在于采用脑电作为控制假肢的信号源,可以应用在某些无法利用肌电信号的场合,拓宽了假肢的应用对象。其二在于针对创新一所提出的可穿戴式脑控假肢控制系统,包括:1、采用皮肤干电极的可直接穿戴于人体头部的便携式脑电放大器;2、基于嵌入式处理器的可穿戴脑电信号分析与假肢控制器。其三在于所控制的假肢对象是多自由度的,包含了肘关节、腕关节和五指关节,且在手部布置有多处触滑觉传感器用以感知外部环境,以便智能假肢能够自适应的调节位姿,完成工作。

我国人口基数大,且手工劳动者人数多,2006年全国残疾人数量统计显示,因疾病或工伤等意外造成的肢体残疾有 2412万人。现阶段我国假肢行业较国外仍然有很大差距,国内市场上对于更加灵活智能的假肢的需求远远无法满足,而国外领先的智能假肢售价约50万人民币,高昂的费用阻碍了患者的需求与国家残疾人事业的发展。

该项目希望寻求国内具有假肢生产制造能力且希望进一步深化产品技术提高产品档次的企业合作,同时也望寻求具有相关康复临床实验资格的机构能够提供相应的临床实验条件。