假肢多維力傳感器的介紹

假肢手臂除了高度專業(yè)化的傳感器，還可以使用 MEMS 傳感器、數(shù)字隔離器和手臂上使用的雙運算放大器。

DEKA電路使用常規(guī)構(gòu)建基塊，包括 iCoupler 數(shù)字隔離器，以超越 4kV 的最小隔離屏障，實現(xiàn)高達 5kV 的隔離，以最大限度地減少元件的老化影響，以及用于 EMG 測量的 AD8233 集成信號塊。它還使用儀器放大器為每個手指的傳感器供電，從而測量每個手指的相對位置。這是夾持物體所需的，因此可以施加正確的壓力。

其他傳感器用于測量沖擊力，例如，如果觸摸物體，或?qū)⒛_放在地面上。加速度配置文件非常不同，電子元件需要識別低信號或弱信號，以準確處理數(shù)據(jù)。

陀螺儀測量旋轉(zhuǎn)，例如在倒一杯水時手腕。使用精確的陀螺儀很重要：從自然上看，它們在20分鐘內(nèi)很容易在一度范圍內(nèi)漂移，

手臂還采用電容式傳感器技術，其中兩個帶介電材料的板可以精確測量運動?？梢詫㈦娙菔絺鞲衅髑度?a href="http://www.ttokpm.com/analog/" target="_blank">模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器（ADC）中，用于精確檢測運動。

例如，為了監(jiān)控物體或手指的位置，光學傳感器使用光源來感應 手臂的移動元件的位置。

使用光學元件的一個實際原因是電子元件可以密封，它們只需要一個光之窗就可以操作，這意味著肢體中的嵌入式系統(tǒng)可以防水。

假肢設計中的考慮因素包括尺寸、功耗和準確性。雖然控制由佩戴者肌肉產(chǎn)生的自然電提供，但需要電池來為電機和電子設備供電。這給開發(fā)人員帶來了設計挑戰(zhàn)。雖然功率耗散在電機中是不可避免的，但工程團隊應應將多個傳感器的耗散降至最低。這些傳感器的電流會逐漸降低。MEMS 設備（如加速度計和力傳感器）在長時間使用期間可能會消耗大量電流。但是，在很多時間，手臂可能不會做那么多。即使在使用中，手臂的移動速度通常比傳感器的更新速率慢得多。只有在檢測到運動時，才能對電子元件進行編程，以喚醒各種傳感器并為傳感器供電。這使得大多數(shù)傳感器陣列在多數(shù)時間都僅使用納米放大器運行。是降低處理和計算操作期間消耗的功率，并限制系統(tǒng)的功耗，從而限制測量范圍。手臂可用于肩關節(jié)、中上臂或中下臂假肢。對于手腕和上部，算法在識別信號的差異方面做得更好。通過分析手勢時間長度的差異，算法可以評估手勢是彈性運動，還是信號是否更有力，表示控制運動。軟件計算手指關節(jié)角度之間的關系以確定抓地力，以及是否需要旋轉(zhuǎn)運動。材料采用鋁制，采用聚合物套管制成，具有高強度。手能夠攜帶重達20公斤的物體。