DE102023000095A1 - Controlling a prosthesis - Google Patents
Controlling a prosthesis Download PDFInfo
- Publication number
- DE102023000095A1 DE102023000095A1 DE102023000095.7A DE102023000095A DE102023000095A1 DE 102023000095 A1 DE102023000095 A1 DE 102023000095A1 DE 102023000095 A DE102023000095 A DE 102023000095A DE 102023000095 A1 DE102023000095 A1 DE 102023000095A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- hand
- prosthesis
- orthosis
- movement
- finger
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 15
- 210000001364 upper extremity Anatomy 0.000 claims abstract description 5
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 34
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 5
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 3
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 claims description 3
- 210000003811 finger Anatomy 0.000 description 42
- 210000000707 wrist Anatomy 0.000 description 18
- 210000003813 thumb Anatomy 0.000 description 9
- 210000000245 forearm Anatomy 0.000 description 6
- 210000002310 elbow joint Anatomy 0.000 description 4
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 3
- 210000001145 finger joint Anatomy 0.000 description 2
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 210000001503 joint Anatomy 0.000 description 1
- 230000003278 mimic effect Effects 0.000 description 1
- 210000000323 shoulder joint Anatomy 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/50—Prostheses not implantable in the body
- A61F2/68—Operating or control means
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/103—Measuring devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
- A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor or mobility of a limb
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
- A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
- A61B5/6802—Sensor mounted on worn items
- A61B5/6811—External prosthesis
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/011—Arrangements for interaction with the human body, e.g. for user immersion in virtual reality
- G06F3/014—Hand-worn input/output arrangements, e.g. data gloves
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/50—Prostheses not implantable in the body
- A61F2/54—Artificial arms or hands or parts thereof
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Public Health (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Pathology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Physiology (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Dentistry (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Transplantation (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Prostheses (AREA)
Abstract
Verfahren zum Steuern einer Prothese der oberen Extremität (2, 30), wobei die Position der Hand (10), die der Prothese gegenüber liegt und/oder eines Teiles der Hand, erkannt wird und die Prothese (2,30) in Anspruch auf die Position der Hand (10) gesteuert wird. Method for controlling a prosthesis of the upper extremity (2, 30), wherein the position of the hand (10) opposite the prosthesis and/or of a part of the hand is detected and the prosthesis (2, 30) is controlled in relation to the position of the hand (10).
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die vorliegende Erfindung befasst sich mit einem Verfahren zum Steuern einer Prothese nach dem Oberbegriff des ersten unabhängigen Anspruchs und einer Prothese nach dem Oberbegriff des beigeordneten unabhängigen Anspruchs.The present invention relates to a method for controlling a prosthesis according to the preamble of the first independent claim and a prosthesis according to the preamble of the attached independent claim.
Einführungintroduction
Prothesen dienen dazu Körperteile zu ersetzen und/oder diese Körperteile zu unterstützen. So werden unter Prothesen im Weiteren Exoprothesen aber auch Orthesen und Exoskelette verstanden. Insbesondere werden unter Prothesen Bein-, Beinteil- und/oder Fußprothesen und/oder Arm-, Armteil-, Hand- und/oder Fingerprothesen verstanden.Prostheses are used to replace body parts and/or to support these body parts. Prostheses are understood to include exoprostheses but also orthoses and exoskeletons. In particular, prostheses are understood to include leg, leg part and/or foot prostheses and/or arm, arm part, hand and/or finger prostheses.
Prothesen können über Schalter, die an der Prothese angebracht sind oder über Elektroden, die elektrische Muskelpotenziale von Muskeln erfassen, gesteuert werden.Prostheses can be controlled by switches attached to the prosthesis or by electrodes that detect electrical muscle potentials from muscles.
AufgabeTask
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein weiteres Verfahren zur Steuerung einer Prothese bereitzustellen.It is an object of the invention to provide a further method for controlling a prosthesis.
Beschreibung der ErfindungDescription of the invention
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren nach dem ersten unabhängigen Anspruch und eine Prothese nach dem beigeordneten unabhängigen Anspruch.This problem is solved by a method according to the first independent claim and a prosthesis according to the associated independent claim.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den Unteransprüchen. Die Ansprüche sollen zur besseren Lesbarkeit hiermit in die Beschreibung einbezogen sein.Further advantageous embodiments can be found in the subclaims. The claims are hereby included in the description for better readability.
Insbesondere wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Steuern einer Prothese der oberen Extremität, wobei die Position einer Hand, die der Prothese gegenüber liegt und/oder eines Teils der Hand, erkannt wird und die Prothese in Anspruch auf die Position der gegenüberliegenden Hand gesteuert wird. Als Hand oder gegenüberliegende Hand werden im Folgenden die natürliche Hand des Prothesennutzers bezeichnet, die seiner künstlichen Prothesenhand gegenübersteht.In particular, the object is achieved by a method for controlling a prosthesis of the upper extremity, wherein the position of a hand that is opposite the prosthesis and/or of a part of the hand is detected and the prosthesis is controlled based on the position of the opposite hand. In the following, the term hand or opposite hand refers to the natural hand of the prosthesis user that is opposite his artificial prosthetic hand.
Unter einer Hand können im Weiteren auch ein Handteil, ein Armteil oder ein Arm verstanden werden, die der Prothese gegenüber angeordnet sind.A hand can also be understood to mean a hand part, an arm part or an arm that is arranged opposite the prosthesis.
Es wurde also erkannt, dass eine Prothese der oberen Extremitäten gesteuert werden kann durch das Erkennen der Position, welche die der Prothese gegenüberliegende Hand einnimmt. Insbesondere kann die Prothese dadurch gesteuert werden, dass bestimmte Gesten der Hand, die durch Hand- und oder Armbewegung erzeugt werden, erkannt werden. So kann durch die Gesten ein Betätigen eines Reglers oder Schalters simuliert werden und so die Prothese gesteuert werden. Auch können durch die Gesten der Hand, die der Prothese gegenüberliegt, verschiedene Bewegungsmodi und Zustände, wie Ein oder Aus, der Prothese ausgewählt werden.It was therefore recognized that a prosthesis of the upper extremities can be controlled by recognizing the position of the hand opposite the prosthesis. In particular, the prosthesis can be controlled by recognizing certain hand gestures that are generated by hand and/or arm movements. The gestures can simulate the operation of a controller or switch and thus control the prosthesis. Different movement modes and states, such as on or off, of the prosthesis can also be selected using the gestures of the hand opposite the prosthesis.
Die Position kann dabei die Position der Hand und/oder Teile der Hand und/oder des Arms im Raum und/oder die Position der Hand und/oder Teile der Hand relativ zu einem anderen Körperteil des Verwenders umfassen. Insbesondere kann die Position zumindest eine Handgeste umfassen.The position can include the position of the hand and/or parts of the hand and/or the arm in space and/or the position of the hand and/or parts of the hand relative to another body part of the user. In particular, the position can include at least one hand gesture.
Die Prothese kann eine Arm-, Armteil-, Hand-, Handteil- oder Fingerprothese sein.The prosthesis can be an arm, arm part, hand, hand part or finger prosthesis.
Die Position kann eine Bewegung der Hand und/oder des Handteils und/oder des Arms umfassen. Die Position kann auch eine oder mehrere Gesten umfassen.The position may include a movement of the hand and/or the handle and/or the arm. The position may also include one or more gestures.
Insbesondere kann die Prothese so gesteuert werden, dass sie die Position und/oder Bewegung der Hand und/oder des Handteils und/oder des Arms nachahmt und/oder gespiegelt nachahmt.In particular, the prosthesis can be controlled to mimic and/or mirror the position and/or movement of the hand and/or the handle and/or the arm.
Dabei kann die Prothese so gesteuert werden, dass die Bewegung der Prothese gegenüber der Bewegung der Hand verkleinert oder vergrößert sind.The prosthesis can be controlled in such a way that the movement of the prosthesis is reduced or increased compared to the movement of the hand.
Auch kann die Bewegung der Prothese zeitlich versetzt gegenüber der Bewegung der Hand sein.The movement of the prosthesis can also be delayed compared to the movement of the hand.
Auch ist es möglich, die oben genannten Steuerungsarten zu kombinieren. So kann die Bewegung der Prothese zum Beispiel gegenüber der Bewegung der Hand verkleinert und zeitversetzt und/oder gespiegelt sein.It is also possible to combine the above-mentioned types of control. For example, the movement of the prosthesis can be reduced in size compared to the movement of the hand and can be delayed and/or mirrored.
So kann leicht und/oder intuitiv die Position und/oder Bewegung der Prothese gesteuert werden.This allows the position and/or movement of the prosthesis to be controlled easily and/or intuitively.
Durch eine Position und/oder Bewegung der Hand und/oder eines weiteren Körperteils kann die Nachahmung des Körperteils durch die Prothese begonnen und/oder beendet werden.By positioning and/or moving the hand and/or another body part, the imitation of the body part by the prosthesis can be started and/or stopped.
So kann anstatt und/oder zusätzlich zu weiteren Steuerungsmitteln, die Prothese gesteuert werden.In this way, the prosthesis can be controlled instead of and/or in addition to other control devices.
Die Prothese kann ein Mittel zum Erfassen der Position der Hand und/oder des Arms und/oder eines Armteils und/oder eines Handteils umfassen, welche der Prothese gegenüber liegt, wobei das Mittel zum Erfassen der Position mit einem Steuerungsmittel der Prothese zur Signalübertragung zumindest funktionell verbunden ist.The prosthesis may comprise a means for detecting the position of the hand and/or the arm and/or an arm part and/or a hand part which is opposite the prosthesis, wherein the means for detecting the position is at least functionally connected to a control means of the prosthesis for signal transmission.
Das Mittel zum Erfassen der Position der Hand und/oder eines Handteils von der Prothese aus, kann zumindest eine Kamera umfassen.The means for detecting the position of the hand and/or a hand part from the prosthesis may comprise at least one camera.
Auch kann an der der Prothese gegenüberliegende Hand und/oder Handteil und/oder Arm und/oder Armteil ein Mittel zum Erfassen der Position dieser Hand angeordnet sein, wobei das Mittel zum Erfassen der Position mit einem Steuerungsmittel der Prothese zur Signalübertragung zumindest funktionell verbunden ist. Dieses Mittel zum Erfassen der Position der Hand und/oder eines Handteils kann zumindest einen Beschleunigungssensor und/oder ein Gyroskop umfassen.A means for detecting the position of this hand can also be arranged on the hand and/or hand part and/or arm and/or arm part opposite the prosthesis, wherein the means for detecting the position is at least functionally connected to a control means of the prosthesis for signal transmission. This means for detecting the position of the hand and/or a hand part can comprise at least one acceleration sensor and/or a gyroscope.
Im Weiteren wird die Erfindung anhand einer Ausführungsform mittels der Figuren weiter erläutert.The invention is further explained below using an embodiment with the aid of the figures.
Dabei zeigt:
-
1 einen Prothesenträger mit einer Prothese, -
2 ein Flussdiagramm, welches das Verfahren zur Steuerung darstellt. -
3 einen Orthesenträger mit einer Orthese und eine Person, die ein Exoskelett trägt.
-
1 a prosthesis wearer with a prosthesis, -
2 a flow chart illustrating the control procedure. -
3 a person wearing an orthosis and a person wearing an exoskeleton.
Das Steuergerät 11 kann dabei mit einem oder mehreren Elektromotoren funktionell verbunden sein, die die Prothese, zum Beispiel die Handgelenksprothese 13, das Daumenelement 14 und/oder ein Fingerelement 15, 16, 17, 18, bewegen. Auch eine Anwendung auf den Ellenbogen oder das Schultergelenk und andere Bewegungsachsen des Arms sind möglich.The
Die Handprothese 2 umfasst einen Prothesenschaft 8, der die Handprothese 2 mit einem Unterarm 6 des Prothesenverwenders 7 verbindet. Der Prothesenschaft 8 weist proximal eine Öffnung 12 auf, durch welche der Unterarm 6 in den Prothesenschaft 8 geschoben werden kann. Dabei umschließt der Prothesenschaft 8 den Unterarm 6 zumindest teilweise axial.The
Weiter weist die Handprothese 2 eine Handgelenksprothese 13 auf, wobei die Handgelenksprothese 13 proximal mit dem Prothesenschaft 8 und distal mit einem Handprothesengrundelement 5 verbunden ist. Das Handprothesengrundelement 5 entspricht dabei zumindest teilweise in der Form und/oder der Funktion dem Handteller. An dem Handprothesengrundelement 5 ist seitlich ein Daumenelement 14 und distal vier Fingerelemente 15, 16, 17, 18 angeordnet.The
Der Fingerring 3 kann den Finger 9 des Prothesenverwenders 7 umschließen. Dabei kann der Fingerring 3 auf dem proximalen Fingerglied des Fingers 9 getragen werden.The
In einer Ausführungsform kann der Prothesenverwender 7 eine Smartwatch 4 und/oder ein elektronisches Gerät am Handgelenk 19 tragen, wobei die Smartwatch 4 eine funktionale Verbindung zu dem Fingerring 3 aufweisen kann. Die funktionale Verbindung kann dabei geeignet sein, um Daten vom Fingerring 3 zur Smartwatch 4 und/oder Daten von der Smartwatch 4 zum Fingerring 3 zu senden.In one embodiment, the
Dabei kann die Datenverbindung zwischen dem Fingerring 3 und der Smartwatch 4 einerseits auf einer Kabelverbindung zwischen dem Fingerring 3 und der Smartwatch 4 beruhen oder kabellos sein. Im Falle einer kabellosen Verbindung können Datenprotokolle wie das WLAN-Protokoll oder Bluetooth verwendet werden.The data connection between the
Weiter kann die Smartwatch 4 auch mit der Handprothese 2, insbesondere einem Steuerelement 11 der Handprothese 2 funktionell mittels zumindest einer kabellosen Datenleitung verbunden sein.Furthermore, the smartwatch 4 can also be functionally connected to the
Weiter kann der Prothesenverwender 7 ein Smartphone 20 bei sich tragen, welches funktional mit dem Fingerring 3 und/oder der Smartwatch 4 und/oder der Handprothese 2 verbunden ist. Auf dem Smartphone 20 können zum Beispiel Parameter des Fingerrings 3 und/oder der Smartwatch 4 und/oder der Handprothese 2 abgebildet und/oder aufgezeichnet werden.Furthermore, the
In Schritt S1 wird über einen Positionssensor die Position der Hand erfasst, die sich gegenüber der Prothese und/oder Orthese befindet. Dabei kann der Positionssensor zum Beispiel eine Kamera sein, die ein oder mehrere Bilder der Hand aufnimmt. Die Kamera kann dabei an der Prothese und/oder Orthese oder separat am Körper des Prothesen- oder Orthesenverwenders angeordnet sein und/oder sich in einer Uhr, einem Smartphone oder ähnlichen befinden. Eine solche Kamera kann auch im Infrarotbereich Bilder erfassen. Auch ist eine Radarsende- und /oder - Empfangseinheit möglich.In step S1, the position of the hand opposite the prosthesis and/or orthosis is detected via a position sensor. The position sensor can be, for example, a camera that takes one or more pictures of the hand. The camera can be attached to the prosthesis and/or orthosis or separately on the body of the prosthesis or orthosis user and/or be located in a watch, smartphone or similar. Such a camera can also capture images in the infrared range. A radar transmitter and/or receiver unit is also possible.
Auch kann der Positionssensor ein Beschleunigungssensor und/oder ein Gyroskop sein. Diese Sensoren ermöglichen, die Lage und Lageränderung eines Fingers oder eines Fingerglieds oder eines Handteils zu erfassen. Die Sensoren können dazu am Unterarm und/oder an der Hand und/oder an einem oder mehreren Fingern platziert werden, an der zu erfassenden Hand, die der Prothese und/oder Orthese gegenüber liegt. Die Sensoren können sich dabei in einem Armband oder einer Uhr oder einem Fingerring befinden.The position sensor can also be an acceleration sensor and/or a gyroscope. These sensors make it possible to record the position and change in position of a finger or a finger joint or part of the hand. The sensors can be placed on the forearm and/or on the hand and/or on one or more fingers on the hand to be recorded, which is opposite the prosthesis and/or orthosis. The sensors can be located in a bracelet or a watch or a finger ring.
Auch ist es möglich an den Fingern oder an Handteilen, der Hand, die der Prothese und/oder Orthese gegenüberliegt, Sender zu platzieren, so dass die Lage und/oder die Bewegung der Sender durch einen oder mehrere Empfänger erkannt werden kann.It is also possible to place transmitters on the fingers or on parts of the hand opposite the prosthesis and/or orthosis, so that the position and/or movement of the transmitters can be detected by one or more receivers.
Erkennt der Positionssensor und/oder Bewegungssensor oder ein dem Positionssensor und/oder Bewegungssensor nachgeschaltetes Auswertemittel eine bestimmte Position und/oder Bewegung oder eine bestimmte Geste der Hand (S2), wie zum Beispiel eine kurze, schnelle Rotation des Handgelenks, gefolgt von einer kurzen schnellen Rotation des Handgelenks in die Gegenrichtung, so wird an das Steuerelement der Prothese und/oder Orthese ein oder mehrere Signale gesandt, sodass die Prothese und/oder Orthese auf nachfolgende Bewegungssignale der gegenüberliegenden Hand reagiert. So kann ein elektromotorisches Handgelenk der Prothese in der Folge in der gleichen Weise gespiegelt rotierend bewegt werden, wie die steuernde Hand bewegt wird, deren Position und/oder Bewegung im Raum oder relativ zur Prothese und/oder Orthese erfasst wird (S3).If the position sensor and/or motion sensor or an evaluation device connected downstream of the position sensor and/or motion sensor detects a specific position and/or movement or a specific gesture of the hand (S2), such as a short, rapid rotation of the wrist followed by a short, rapid rotation of the wrist in the opposite direction, one or more signals are sent to the control element of the prosthesis and/or orthosis so that the prosthesis and/or orthosis reacts to subsequent movement signals from the opposite hand. An electromotor wrist of the prosthesis can then be rotated in a mirrored manner in the same way as the controlling hand is moved, the position and/or movement of which in space or relative to the prosthesis and/or orthosis is detected (S3).
Ein solches Startsignal kann auch durch Betätigen eines Schalters, der zum Beispiel an einem Fingerring befestigt ist, gegeben werden.Such a start signal can also be given by pressing a switch that is attached to a finger ring, for example.
Die Position der Prothese und/oder Orthese und/oder die Gesten und/oder die Griffarten und/oder das Öffnen und Schließen der Prothese und/oder Orthese werden dabei so lange der Position und/oder den Bewegungsbefehlen und/oder den Griffumschaltbefehlen der gegenüberliegenden Hand nachgebildet oder interpretiert oder übersetzt, solange kein Abbruchsignal erkannt wird (S4).The position of the prosthesis and/or orthosis and/or the gestures and/or the types of grip and/or the opening and closing of the prosthesis and/or orthosis are modeled or interpreted or translated according to the position and/or the movement commands and/or the grip switching commands of the opposite hand as long as no abort signal is detected (S4).
Die Prothese und/oder Orthese kann dabei entsprechend der Bewegung der gegenüberliegenden Hand, Teilhand, Arms, und/oder Teilarms bewegt werden oder spiegelverkehrt dazu oder die Bewegungen werden verkleinert oder vergrößert ausgeführt im Vergleich zu der Bewegung der gegenüberliegenden Hand, Teilhand und/oder Arms. Auch kann die Bewegung der Prothese und/oder Orthese zeitversetzt zu der Bewegung der Hand, Teilhand, Arms und/oder Teilarms sein,The prosthesis and/or orthosis can be moved in accordance with the movement of the opposite hand, part of the hand, arm and/or part of the arm, or in a mirror image, or the movements can be made smaller or larger compared to the movement of the opposite hand, part of the hand and/or arm. The movement of the prosthesis and/or orthosis can also be delayed in relation to the movement of the hand, part of the hand, arm and/or part of the arm.
Auch sind Kombinationen der Bewegung möglich.Combinations of movements are also possible.
Wird ein Abbruchsignal erkannt (S5), so verbleibt die Prothese und/oder Orthese in der letzten Position und kann weiter durch Elektroden und/oder Schalter und/oder weitere Eingabemittel gesteuert werden. Das Abbruchsignal kann dabei dem Startsignal entsprechen oder das Betätigen eines weiteren Schalters oder eine andere Geste sein.If a termination signal is detected (S5), the prosthesis and/or orthosis remains in the last position and can continue to be controlled by electrodes and/or switches and/or other input devices. The termination signal can correspond to the start signal or be the actuation of another switch or another gesture.
Die Orthese 30 weist eine Ellenbogenorthese 47 mit einem Ellenbogenscharnier 32, dass die Bewegung der Orhese 30 gemäß der Bewegung des Ellenbogengelenks 31 erlaubt, eine Handgelenksorthese 40, eine Daumenorthese 41, eine erste Fingerorthese 42, eine zweite Fingerorthese 43, eine dritte Fingerorthese 44 und eine vierte Fingerorthese 45 auf, . Das Ellenbogenscharnier 32 wird durch einen Elektromotor 33 bewegt. Das Ellenbogenschanier 32 verbindet dabei ein proximales Orthesenteil 34 mit einem distalen Orthesenteil 35. Dabei weist das proximale Orthesenteil 34 einen Schulterriemen 46 und eine erste Halterung 36 auf, die das proximale Orthesenteil 34 mit einem Oberarm 37 und/oder der Schulter des Orthesenträgers 7 verbindet. Der distale Orthesenteil 35 weist eine zweite Halterung 38 auf, die das distale Orthesenteil 35 mit einem Unterarm des Anwenders 7 verbindet.The
Der Elektromotor 33 kann dabei mit einem Steuermittel 39 funktionell, zum Beispiel durch eine drahtgebundene und/oder drahtlose Verbindung, verbunden sein. Das Steuermittel kann dabei in der Orthese 30 integriert sein und/oder auf der Orthese 30 angeordnet sein und/oder beabstandet von der Orthese 30 angeordnet sein. Das Steuermittel 39 kann dabei aus einer Einheit oder aus mehreren Einheiten bestehen, die auch verteilt angeordnet sein können.The electric motor 33 can be functionally connected to a control means 39, for example by a wired and/or wireless connection. The control means can be integrated in the
Das Steuermittel 39 ist dabei so ausgeführt, dass es Steuersignale an den zumindest einen Elektromotor 33 leitet. Der Elektromotor 33 kann dabei den distalen Orthesenteil 35 gegenüber den proximalen Orthesenteil 34 um das Ellenbogenschanier 32 schwenken. Es ist möglich, dass noch weitere Gelenke, wie ein Handgelenkselement und/oder Daumen- und Fingergelenke, in der Orthese integriert sind und entweder vom Prothesenträger 7 oder durch den Elektromotor 33 und/oder durch weitere Elektromotoren bewegt werden.The control means 39 is designed in such a way that it sends control signals to the at least one electric motor 33. The electric motor 33 can the
Das Steuermittel 39 kann dabei funktionell mit einem Positionserfassungsmittel verbunden sein, welches ein Signal, das in Anspruch auf die Position des Arms und/oder der Hand des Orthesenverwenders 7 gebildet ist, an das Steuermittel 39 leitet.The control means 39 can be functionally connected to a position detection means which transmits a signal, which is formed in relation to the position of the arm and/or the hand of the
Die Handgelenksorthese 40 kann ebenfalls mit einem Elektromotor bewegt werden, jedoch ist in der Zeichnung die Handgelenksorthese 40 in einer passiven Ausführung gezeigt. Dabei wird die Handgelenksorthese 40 durch zum Beispiel durch den gegenüberliegenden Arm bewegt.The wrist orthosis 40 can also be moved with an electric motor, but the drawing shows the wrist orthosis 40 in a passive version. The wrist orthosis 40 is moved, for example, by the opposite arm.
Der Daumenorthese 41 und die Fingerorthesen 42, 43, 44, 45 werden durch einen Elektromotor 48, der auf dem Handrücken der Handorthese angeordnet ist, bewegt. Dabei kann der Elektromotor 48 auch aus mehreren Einzelmotoren bestehen, wobei die Einzelmotoren den jeweiligen Daumen und/oder Fingerorthesen zur Bewegung zugeordnet sein können. Der Elektromotor 48 kann dabei über das Steuermittel 39 gesteuert werden.The
Das Positionserfassungsmittel kann dabei zum Beispiel eine Smartwatch, die an dem der Orthese 30 gegenüberliegenden Handgelenk des Ortthesenverwenders 7 angeordnet ist und/oder einen Ring 3 mit einer Positionserkennung, der an einem Finger 9 der Hand 10, welches der Orthese 30 gegenüberliegt, umfassen. Der Ring 3 kann dabei mit der Smartwatch 4, die sich am Handgelenk 19 befindet über eine drahtlose Verbindung verbunden sein.The position detection means can, for example, comprise a smartwatch that is arranged on the wrist of the
Das Positionserfassungsmittel kann dabei die Position der Hand 10, des Arms oder Teile des Arms erfassen und aufgrund der Position die Ellenbogenorthese 47, die Daumenorthese 41 oder die Fingerorthesen 42, 43, 44, 45 steuern. Dies gilt auch für die Handgelenksorthese 40, wenn diese aktiv bewegt werden kann. So kann die Orthese 30 so gesteuert werden, dass die Bewegung/Position des Arms und/oder eines Teils des Arms und/oder der Hand 10 und/oder eines Teils der Hand 10 nachgeahmt, evtl. spiegelverkehrt nachgeahmt wird.The position detection means can detect the position of the
BezugszeichenReference symbols
- 11
- ProthesenvorrichtungProsthetic device
- 22
- HandprotheseHand prosthesis
- 33
- FingerringFinger ring
- 44
- SmartwatchSmartWatch
- 55
- HandprothesengrundelementHand prosthesis base element
- 66
- Unterarmforearm
- 77
- Prothesen-/OrthesenverwenderProsthesis/Orthosis users
- 88th
- ProthesenschaftProsthetic stem
- 99
- Fingerfinger
- 1010
- Handhand
- 1111
- SteuergerätControl unit
- 1212
- Öffnungopening
- 1313
- HandgelenksprotheseWrist prosthesis
- 1414
- DaumenelementThumb element
- 1515
- FingerelementFinger element
- 1616
- FingerelementFinger element
- 1717
- FingerelementFinger element
- 1818
- FingerelementFinger element
- 1919
- Handgelenkwrist
- 2020
- Smartphone Smart phones
- 3030
- Orthese/ExoskelettOrthosis/Exoskeleton
- 3131
- EllenbogengelenkElbow joint
- 3232
- EllenbogenschanierElbow hinge
- 3333
- ElektromotorElectric motor
- 3434
- Proximaler OrthesenteilProximal orthosis part
- 3535
- Distaler OrthesenteilDistal orthosis part
- 3636
- Erste HalterungFirst bracket
- 3737
- Oberarmupper arm
- 3838
- Zweite HalterungSecond bracket
- 3939
- SteuermittelTax funds
- 4040
- HandgelenkortheseWrist orthosis
- 4141
- DaumenortheseThumb orthosis
- 4242
- FingerortheseFinger orthosis
- 4343
- FingerortheseFinger orthosis
- 4444
- FingerortheseFinger orthosis
- 4545
- FingerortheseFinger orthosis
- 4646
- SchulterriemenShoulder strap
- 4747
- EllenbogenortheseElbow orthosis
- 4848
- ElektromotorElectric motor
- S1S1
- erster Schrittfirst step
- S2S2
- zweiter Schrittsecond step
- S3S3
- dritter SchrittThird step
- S4S4
- vierter Schrittfourth step
- S5S5
- fünfter Schrittfifth step
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102023000095.7A DE102023000095A1 (en) | 2023-01-13 | 2023-01-13 | Controlling a prosthesis |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102023000095.7A DE102023000095A1 (en) | 2023-01-13 | 2023-01-13 | Controlling a prosthesis |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102023000095A1 true DE102023000095A1 (en) | 2024-07-18 |
Family
ID=91667653
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102023000095.7A Pending DE102023000095A1 (en) | 2023-01-13 | 2023-01-13 | Controlling a prosthesis |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102023000095A1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2429459B1 (en) * | 2009-04-13 | 2016-07-20 | DEKA Products Limited Partnership | System, method and apparatus for control of a prosthetic device |
US20170296363A1 (en) * | 2016-04-15 | 2017-10-19 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Systems, apparatuses and methods for controlling prosthetic devices by gestures and other modalities |
US11287886B1 (en) * | 2020-09-15 | 2022-03-29 | Apple Inc. | Systems for calibrating finger devices |
-
2023
- 2023-01-13 DE DE102023000095.7A patent/DE102023000095A1/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2429459B1 (en) * | 2009-04-13 | 2016-07-20 | DEKA Products Limited Partnership | System, method and apparatus for control of a prosthetic device |
US20170296363A1 (en) * | 2016-04-15 | 2017-10-19 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Systems, apparatuses and methods for controlling prosthetic devices by gestures and other modalities |
US11287886B1 (en) * | 2020-09-15 | 2022-03-29 | Apple Inc. | Systems for calibrating finger devices |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3515371B1 (en) | Prosthesis that can be actuated by external force | |
DE69821640T2 (en) | ARTIFICIAL SENSITIVITY | |
Došen et al. | Cognitive vision system for control of dexterous prosthetic hands: experimental evaluation | |
Capsi-Morales et al. | Comparison between rigid and soft poly-articulated prosthetic hands in non-expert myo-electric users shows advantages of soft robotics | |
Roche et al. | A structured rehabilitation protocol for improved multifunctional prosthetic control: a case study | |
Wheeler | Device control using gestures sensed from EMG | |
Zhu et al. | Development of sense of self-location based on somatosensory feedback from finger tips for extra robotic thumb control | |
Pakalapati et al. | A prosthetic hand control interface using ESP8266 Wi-Fi module and Android application | |
KR102251364B1 (en) | Control system for hand motion of myoelectric hand and control method thereof | |
DE102023000095A1 (en) | Controlling a prosthesis | |
Mohammadi et al. | Grasp specific and user friendly interface design for myoelectric hand prostheses | |
KR102326552B1 (en) | Control system for hand motion of myoelectric hand and control method thereof | |
DE102005022005B4 (en) | Method and device for facilitating the movement control of body parts | |
WO2021259986A1 (en) | Prosthetic device having a prosthetic hand and method for operating a prosthetic device | |
Lee et al. | Body-machine interface for control of a screen cursor for a child with congenital absence of upper and lower limbs: a case report | |
Gibson et al. | Object discrimination using optimized multi-frequency auditory cross-modal haptic feedback | |
Kovalev et al. | The smart prosthesis as the personal agent in the amputee tactile perception process | |
DE102023000094A1 (en) | Controlling a prosthesis | |
Gibson et al. | Neural closed-loop control of a hand prosthesis using cross-modal haptic feedback | |
Anwar et al. | EMG signal based knee joint torque estimation | |
EP3448321B1 (en) | Prosthesis | |
KR20220065162A (en) | Virtual reality feeling type rehabilitation exercise apparatus | |
EP4138740B1 (en) | Method for transmitting data | |
Earley et al. | The effect of wrist position and hand-grasp pattern on virtual prosthesis task performance | |
Fougner | Robust, Coordinated and Proportional Myoelectric Control of Upper-Limb Prostheses |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R001 | Refusal decision in preliminary proceedings | ||
R125 | Request for further processing filed | ||
R126 | Request for further processing allowed | ||
R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
R125 | Request for further processing filed | ||
R126 | Request for further processing allowed |