假肢接受腔的环境感知装置、方法、计算机设备、计算机存储介质及假肢与流程

1.本发明涉及肌电假肢技术领域，具体涉及一种假肢接受腔的环境感知装置、方法、计算机设备、计算机存储介质及假肢。


背景技术：

2.假肢是采用工程技术的手段和方法，为弥补截肢者或肢体不完全缺损的肢体而专门设计和制作装配的人工假体，其主要作用是代替失去肢体的部分功能，使截肢者恢复一定的生活自理和工作能力。其中，肌电假肢是通过肌电控制假肢能够接收大脑经由肢残肌肉传来的生物电信号，然后经安装在假肢臂筒内的电子和机械系统处理，以带动假肢各骨关节张合。
3.相关技术中，传统的肌电假肢仅能够接收大脑经由肢残肌肉传来的生物电信号，以控制假肢各骨关节动作，但是很难做到感知环境信号。


技术实现要素：

4.为了解决上述问题，本技术提供了一种假肢接受腔的环境感知装置、方法、计算机设备、计算机存储介质及假肢，其能够感知环境信号，且能够将环境信号传递给用户，提高了使用的安全性与便捷性，提高用户体验。
5.为了解决上述问题，本技术第一方面提供了一种假肢接受腔的环境感知装置，其采用如下技术方案实现的：假肢接受腔的环境感知装置，包括：位于假肢外表面的多个环境传感器，其用于感知环境信号，所述环境传感器为温度信号、压力信号、触滑信号中的一种或多种；微处理器，对环境传感器反馈的环境信号进行处理，并基于环境信号的位置来源及信号类型，生成与位置来源及信号类型唯一对应的执行指令；反馈单元，包括多个，且位于假肢接受腔内壁不同位置，用于执行微处理器发送的执行指令。
6.通过采用上述技术方案，环境传感器获取环境参数（如所接触物品的温度、握持力度、与被握持物质检产生相对滑动等），并将其感应的环境参数发送至微处理器进行处理，微处理器再根据环境信号的位置来源及信号类型生成与位置来源及信号类型唯一对应的执行指令，并将执行指令发送至反馈单元执行，反馈单元按照执行指令执行动作。由于反馈单元安装在假肢接受腔内壁不同位置，执行指令与环境信号的位置来源及信号类型唯一对应，因此，用户根据反馈单元的动作区分环境传感器获取环境参数，从而对环境进行感知，以此提高了使用的安全性与便捷性，提高用户体验。
7.在一些实施方式中，所述环境传感器为温度传感器、压力传感器、触滑传感器中的一种或多种。
8.通过采用上述技术方案，使用户能够感知所接触物品的温度、握持力度及与被握持物质检产生相对滑动中的一种或多种。
9.在一些实施方式中，所述环境传感器位于假肢各指腹位置，或所述环境传感器位于假肢各指腹位置及掌部位置。
10.通过采用上述技术方案，尽可能使能够接触以及主动施力的部位实现环境感知。
11.在一些实施方式中，所述反馈单元为震动马达、电脉冲发生装置、电加热片中的一种或多种。
12.通过采用上述技术方案，可以以不同的形式区分不同的环境信号，从而便于用户对环境进行感知。
13.在一些实施方式中，所述反馈单元与假肢接受腔内的肌电传感器一体设置。
14.通过采用上述技术方案，简化整体结构，实现轻量化。
15.为了解决上述问题，本技术第二方面提供了一种假肢接受腔的环境感知方法，其采用如下技术方案实现的：假肢接受腔的环境感知方法，包括：位于假肢外表面的任意环境传感器感应环境信号，并将环境信号发送至微处理器；微处理器接收环境信号，并基于环境信号的位置来源及信号类型，生成与环境信号的位置来源及信号类型唯一对应的执行指令，以发送至对应的反馈单元执行对应的反馈动作。
16.在一些实施方式中，所述微处理器接收环境信号，并基于环境信号的位置来源及信号类型，生成与环境信号的位置来源及信号类型唯一对应的执行指令，以发送至对应的反馈单元执行对应的反馈动作通过以下方法实现：基于环境传感器的位置及类型为各个环境传感器设置唯一编码；基于反馈单元的位置及类型为各个反馈单元设置唯一编码；基于环境传感器的位置、类型，及反馈单元的位置、类型，在各位置各类型的环境传感器及各位置各类型的反馈单元之间设置对应关系；在所述微处理器接收到环境信号后，基于环境信号的位置来源及信号类型，生成与环境信号的位置来源及信号类型唯一对应的执行指令，所述执行指令为基于所述对应关系，驱动与环境信号的位置来源及信号类型对应的反馈单元动作的指令，包括位置指令及动作指令。
17.为了解决上述问题，本技术第三方面提供了一种计算机设备，其采用如下技术方案实现的：一种计算机设备，包括存储器以及处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序在所述处理器上运行时执行如权利要求或所述的假肢接受腔的环境感知方法。
18.为了解决上述问题，本技术第四方面提供了一种计算机存储介质，其采用如下技术方案实现的：一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序在处理器上运行时执行上述的假肢接受腔的环境感知方法。
19.为了解决上述问题，本技术第五方面提供了一种假肢，其采用如下技术方案实现
的：假肢，包括肢部、掌部及指部，所述肢部设有用于容纳人体肢残位置的接受腔，所述接受腔内壁阵列有一环肌电传感器，肌电传感器一体设置有反馈单元，所述反馈单元及肌电传感器连接于微处理器，所述掌部和/或指部设有环境传感器，所述环境传感器连接于微处理器。
20.本技术提供的假肢接受腔的环境感知装置、方法、计算机设备、计算机存储介质及假肢与先有技术相比，具有以下技术效果：1、通过环境传感器获取环境参数并将其感应的环境参数发送至微处理器进行处理，微处理器再根据环境信号的位置来源及信号类型生成与位置来源及信号类型唯一对应的执行指令，并将执行指令发送至反馈单元执行，由于反馈单元安装在假肢接受腔内壁不同位置，执行指令与环境信号的位置来源及信号类型唯一对应，因此，用户根据反馈单元的动作区分环境传感器获取环境参数，从而对环境进行感知，以此提高了使用的安全性与便捷性，及实现用户肢体感知，提高用户体验。
附图说明
21.图1为本技术提供的假肢接受腔的环境感知装置的结构示意图；图2为本技术提供的假肢的结构示意图；图3为本技术提供的假肢接受腔的环境感知方法的流程图。
22.图中，1、环境传感器；2、微处理器；3、反馈单元；11、温度传感器；12、压力传感器；13、触滑传感器；31、震动马达；32、电脉冲发生装置；33、电加热片；10、肢部；20、掌部；30、指部；101、接受腔；102、肌电传感器。
具体实施方式
23.下面结合附图对本发明进一步说明。
24.本技术公开了假肢接受腔的环境感知装置、方法、计算机设备、计算机存储介质及假肢，旨在能够实现对外部环境的感知如所接触物品的温度、握持力度、与被握持物质检产生相对滑动等，并将感知传递给用户，实现用户肢体感知。
25.如图1所示，本技术公开的假肢接受腔的环境感知装置包括：位于假肢外表面多个环境传感器1，环境传感器1为温度传感器11、压力传感器12、触滑传感器13中的一种或多种，如安装于假肢各指腹位置，或位于假肢各指腹位置及掌部位置，在本技术此实施方式中，优选在假肢各指腹位置及掌部位置仅安装有温度传感器11、压力传感器12、触滑传感器13，温度传感器11用于感知所接触物品的温度、压力传感器12用于感知与所接触的物品之间的压力，从而感知握持的力度，触滑传感器13用于感知与所接触的物品之间的滑动摩擦，从而感知所握持的物品是否松脱。
26.微处理器2，其对环境传感器1反馈的环境信号进行处理，并基于反馈信号的位置来源及信号类型，生成与位置来源及信号类型唯一对应的执行指令。具体的，预先为每个位置的每个环境传感器1设置唯一编码，编码信息包括位置信息和传感器种类信息，从而在接收到环境传感器1反馈的环境信号后能辨别其位置来源及信号种类，如判断环境信号为中指位置的温度信号；另外，预先为各种信号类型设定触发阈值，如设定温度阈值为40
°
，在温
度大于40
°
时触发执行指令等。
27.多个反馈单元3，反馈单元3位于假肢接受腔内壁不同位置，用于执行微处理器2发送的执行指令。在微处理器2同时也预先为每个位置反馈单元3设置唯一编码，用户可根据自身需求，基于环境传感器1的位置、类型，及反馈单元3的位置、类型，自定义在各位置各类型的环境传感器1及各位置各类型的反馈单元3之间设置对应关系，即自定义不同位置的环境传感器1在接收的信号触发阈值时，反馈单元3以不同的且特定的形式执行动作实现反馈，如在中指位置的压力传感器12接收到的压力值超出阈值范围时，触发1号位置的反馈单元3动作，反馈单元3为震动马达31、电脉冲发生装置32、电加热片33中的一种或多种，如1号位置的反馈单元3为震动马达31，则震动马达31震动，如在食指位置的温度传感器11接收到的温度值超出阈值范围时，触发2号位置的反馈单元3动作，如2号位置的反馈单元3为电脉冲发生装置32，则电脉冲发生装置32之间放点，产生安全范围内的脉冲信号。
28.如图2所示，本技术还公开了假肢，包括肢部10、掌部20及指部30，肢部10设有用于容纳人体肢残位置的接受腔101，接受腔101内壁阵列有一环肌电传感器102，反馈单元3与肌电传感器102一体设置，反馈单元3及肌电传感器102连接于微处理器2，掌部20和指部30设有环境传感器1，环境传感器1连接于微处理器2。
29.如图3所示，本技术公开的假肢接受腔的环境感知方法包括：s1、基于环境传感器1的位置及类型为各个环境传感器1设置唯一编码；即预先为每个位置的每个环境传感器1设置唯一编码，编码信息包括位置信息和传感器种类信息，从而在接收到环境传感器1反馈的环境信号后能辨别其位置来源及信号种类，如判断环境信号为中指位置的温度信号；另外，预先为各种信号类型设定触发阈值，如设定温度阈值为40
°
，在温度大于40
°
时触发执行指令等；s2、基于反馈单元3的位置及类型为各个反馈单元3设置唯一编码，预先为每个位置反馈单元3设置唯一编码；s3、基于环境传感器1的位置、类型，及反馈单元3的位置、类型，在各位置各类型的环境传感器1及各位置各类型的反馈单元3之间设置对应关系，即用户可根据自身需求，基于环境传感器1的位置、类型，及反馈单元3的位置、类型，自定义在各位置各类型的环境传感器1及各位置各类型的反馈单元3之间设置对应关系，即自定义不同位置的环境传感器1在接收的信号触发阈值时，反馈单元3以不同的且特定的形式执行动作实现反馈，如在中指位置的压力传感器12接收到的压力值超出阈值范围时，触发1号位置的反馈单元3动作，反馈单元3为震动马达31、电脉冲发生装置32、电加热片33中的一种或多种，如1号位置的反馈单元3为震动马达31，则震动马达31震动，如在食指位置的温度传感器11接收到的温度值超出阈值范围时，触发2号位置的反馈单元3动作，如2号位置的反馈单元3为电脉冲发生装置32，则电脉冲发生装置32之间放点，产生安全范围内的脉冲信号；s4、位于假肢外表面的任意环境传感器1感应环境信号，并将环境信号发送至微处理器2；s5、在微处理器2接收到环境信号后，基于环境信号的位置来源及信号类型，生成与环境信号的位置来源及信号类型唯一对应的执行指令，执行指令为基于对应关系，驱动与环境信号的位置来源及信号类型对应的反馈单元3动作的指令，包括位置指令及动作指令。如在中指位置的压力传感器12接收到的压力值超出阈值范围时，触发1号位置的反馈单
元3动作，反馈单元3为震动马达31、电脉冲发生装置32、电加热片33中的一种或多种，如1号位置的反馈单元3为震动马达31，则震动马达31震动，如在食指位置的温度传感器11接收到的温度值超出阈值范围时，触发2号位置的反馈单元3动作，如2号位置的反馈单元3为电脉冲发生装置32，则电脉冲发生装置32之间放点，产生安全范围内的脉冲信号。
30.在本实施例中，还涉及一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器用于存储计算机程序，处理器运行计算机程序以使终端设备能执行上述节能量数据采集方法。
31.在本实施例中，还涉及一种可读存储介质，存储有计算机程序，计算机程序在处理器上运行时执行上述节能量数据采集方法。
32.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和结构图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，结构图和/或流程图中的每个方框、以及结构图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
33.另外，在本发明各个实施例中的各功能模块或单元可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或更多个模块集成形成一个独立的部分。
34.功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是智能手机、个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
35.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。