交易价格： 面议
类型： 实用新型专利
技术成熟度： 正在研发
专利所属地：中国
专利号：201420067475.8
交易方式： 完全转让
联系人： 南昌大学科技园
所在地：江西南昌市
摘要：本新型实用的目的是在J型假肢上安装微型磁流变阻尼器及对应的感应器，缓解快速运动时假肢与残肢面的冲击力，进一步的提高佩带者运动的速度和强度。本实用新型的借鉴人体下肢的足弓和各韧带快速产生非线性阻尼特点，设计出用磁流变阻尼器作为假肢“韧带”，并把磁流变阻尼器安装在假肢安装器的J型结构和假肢接触面的接受腔之间（如附图1中4为磁流变阻尼器），以起到缓冲效果。通过肌电信号传感器得到残肢面的肌电信号并与正常人的肌电信号比较判断，快速得到合适的阻尼，以实现非线性阻尼的产生。并通过传感器反馈对阻尼值进行修正，以适应外界的运动冲击，减小残肢面与假肢的冲击力。
技术领域
本实用新型涉及磁流变阻尼器的响应控制，以适用于J型假肢及所有假肢。
背景技术
随着残奥会越来越受到我们的重视，尤其在“刀锋战士”皮斯托瑞斯在08年参加了奥运会比赛4×100米决赛。这些都体现了J型假肢在储能与奔跑方面的优越性，但在缓解快速运动时假肢与残肢面的冲击力方面存在很大问题。
本专利利用仿生学原理利用磁流变阻尼器来模拟人体正常肢体在运动过程中产生的快速非线性阻尼，以实现缓冲作用，减少假肢体与残肢面的冲击，来缓解假肢佩带者在快速运动时产生的冲击疼痛。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本实用新型的借鉴人体下体下肢关节的缓冲减振，以及人体足弓在站立和行走时的储能作用和多节段趾骨形成的柔性弯曲储能结构，足弓和各韧带快速产生非线性阻尼特点。设计出用磁流变阻尼器作为假肢“韧带”，以实现阻尼的非线性变化，达到缓解冲击的效果。
具体方案如下：
1）把磁流变阻尼器安装在假肢安装器的J型结构和假肢接触面的接受腔之间，以起到缓冲效果。
2）实现智能非线性阻尼选择、判断和输出的部分包括ECU、传感器和磁流变阻尼器。传感器-1接受残肢面附近的表面肌电信号进行特征提取，把信息传与ECU。ECU把接受信号与已设定的信号（可以拟合产生或对人体标准动作的肌电信号）特征提取值对比，来达到对肌电信号的识别、判断人体的运动形式及状态，选择输出合适的电流，以实现对磁流变阻尼器阻尼的非线性选择控制，达到类似正常肢体的阻尼值（如附图2）。
3）根据传感器-2的反馈量对电流量进行修正。
所述的ECU选择8098型单片机。
所述的传感器-1选择EMG皮表肌电传感器；传感器-2为PVDF 传感器
所述的磁流变阻尼器选择Lord公司的1005型微型磁流变阻尼器
本应用新型通过传感器采集人体的肌电信号，适用于各类假肢。
根据人体足弓在站立和行走时的储能作用和多节段趾骨形成的柔性弯曲储能结构，足弓和各韧带快速产生非线性阻尼特点。人体在运动时是腿部肌肉和韧带得到肌电信号，肌电信号使肌肉纤维收缩从而产生运动的肌肉张力，实时控制韧带和肌肉的阻尼大小，以实现人体运动时的缓冲减振。
本应用新型的肌电信号传感器来接受断肢截面附近的肌电信号，电肌信号在人体内软骨组织内（如膝关节软骨组织）产生电流场。在附图1的部件5内壁放置测试电极针来测量出电位差，提取其电位差，把采集到的实际信号进行预处理（降维、滤波等），得到特征值。ECU把得到的数据与已设定的信号（可以拟合产生或对人体标准动作的肌电信号）特征提取值对比，来达到对肌电信号的识别、判断人体的运动形式及状态，判断出人体运动时所期望的阻尼值，并输出合适的电流，电流经磁流变阻尼器控制线圈产生磁场，来改变磁流变阻尼器内部磁流变液的黏度，磁流变液通过磁流变阻尼器活塞小孔时产生适当的阻尼力，以达到控制磁流变阻尼器（选择Lord公司的1005型微型磁流变阻尼器），实现假肢的非线性阻尼的快速变化，在人体不同运动模式下产生不同的阻尼力。并通过假肢安装器内与脚部安装部位的传感器（选择PVDF 压力传感器）的反馈（如附图2），使磁流变阻尼器得到最合适的阻尼来缓解运动时假肢与截肢面的冲击。
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