电动假肢

电动假肢是由开关控制的外动力式假肢，它靠小型机电驱动系统实现假手各关节预期的动作，可以帮助手臂(前臂、上臂以及全臂)伤残者康复，使其能生活自理或基本自理，以至参加适当的工作。
根据手臂残疾者康复的基本需要，前臂电动假肢具有握取和旋腕两种功能，上臂电动假肢具有握取、旋腕和曲肘三种功能，全臂电动假肢具有握取、旋腕、曲肘和举肩四种功能。对于双臂伤残者，其两支假手中，有一支还应具有曲腕的功能。若欲满足更高的康复需求，电动假肢还应增加相应的功能。
电动假肢主要由机电驱动系统、控制系统和壳体三部分组成：
机电驱动系统 由微型电池、微型电机和小型机械传动系统组成。
微型电池 根据手臂伤残者必须随身携用电动假肢这种特殊需要，微型电池是目前唯一可用于电动假肢的能源。
为保证伤残者能长期地使用电动假肢，采用可多次充电的镍镉微型电池，每次充电，应能保证伤残者至少在一天之内正常地使用电动假肢。每位伤残者至少要配备两副微型电池，以便交替地充电和使用。
充电器的输出电压和输出电流要稳定、可靠，充电电流的方向不能与规定的方向相反，以保证电池性能的稳定，延长使用寿命。
假肢，尤其是上臂假肢，其负荷比较大，持续工作时间长，一个微型电池同时要为多个机电驱动系统供电，而微型电池的容量却很有限，这是电动假肢的一个主要矛盾。
微型电机 由微型电池供电，驱动机械传动系统运转。为保证传动系统具有足够大的输出力（矩），微型电机转速较高(8000转/分左右)。同时要求空载电流小，噪音小。
每个传动系统都单独由一个微型电机驱动，为减轻电动假肢总重量、降低成本，微型电机要重量轻、价格低、寿命不少于一年。
机械传动系统 其输入端与高速运转的微型电机相连，输出端则直接与假肢的各执行机构相连。传动系统采用较大的减速比，以增大输出力（矩）。握取传动系统一般由齿轮机构、螺旋机构和连杆机构组成混合的传统系统，其他传动系统均采用小型多级齿轮减速器。
曲肘传动系统和举肩传动系统的负荷大，持续工作时间长，能耗最大，要尽量提高它们的传动效率。
传动系统的制动可以保证握取时保持必要的指端压力，曲肘和举肩时，携物运动的电动假肢能迅速停止在需要的位置，且不会在假肢重力作用下自动下落。
在保证必要的刚度和强度的前提下，传动系统的结构应尽量简化，微型化和减重，以适应假肢的特殊需求，
为减少噪音，传动系统高速级齿轮的材料采用铜对聚甲醛。此外，还可采取一些消噪措施。
电动假肢传动系统的密封和防侵蚀要求比较严格，传动系统要尽量与外界隔绝，特别要防止残肢的汗气对传动系统的侵蚀。
控制系统 伤残者可以根据自己的意愿，通过触压式微动开关以及转换开关电路，发出控制信息，操纵各机电驱动系统的动作。要尽量减少伤残者为操纵电动假肢所必须进行的操作动作的数目，开关的分布和电路的布线应尽量靠近截肢的残端，并与壳体构成一个整体，使伤残者操作简便，易于掌握和熟练，伤残者自身的正常活动不受限制，双臂伤残者也可以无需他人的帮助，自己独立地穿脱电动假肢。
壳体 是上述两部分的共同机架，它包括假肢与残肢相连接的结构。壳体要有足够的刚度和强度，同时要尽量减轻它的重量，外形美观，最好有“肉感”，尽可能地模拟人的手臂。壳体与残端的联接结构要保证伤残者能自己独立地穿接和脱解。
壳体的隔层结构将机电驱动系统以及控制系统与残肢隔离，以防止残肢发出汗气的侵蚀。壳体与残肢联接的部分又要具有良好的透气性，以散发汗气。
电动假肢的制动可采用线圈短接制动方式，曲肘传动系统可采用“线圈短接与发条反矩”联合制动方式。制动结构应尽可能简单，且不影响传动效率，后一种制动方式甚至还能利用假肢自身的重力势能，以减少传动系统的能耗。
机械假手一般只具有握取的功能，电动假肢则可能具有多种功能，为假肢模拟人的手臂提供了可能性。与机械假手相比，电动假肢还具有输出力（矩）大，操作轻便等优点。
电动假肢与肌电假肢的机电驱动系统具有同样的功能，但是，电动假肢的控制系统简单，可靠性高，成本低廉，便于推广。触压式微动开关与转换开关电路联用，可使开关数目减少，伤残者易于操纵，对于多自由度假手，尤应如此。