[發(fā)明專利]一種髖關(guān)節(jié)支具系統(tǒng)及控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610063100.8
• 申請日: 2016-01-30
• 公開（公告）號: CN105596181B
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡大勇
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥慧加醫(yī)療科技有限公司
• 主分類號: A61H1/02
• 分類號: A61H1/02
• 代理公司: 合肥天明專利事務(wù)所(普通合伙) 34115
• 代理人: 金凱

1.一種髖關(guān)節(jié)支具系統(tǒng)，其特征在于：包括固定座、下肢支具、連接所述固定座與所述下肢支具的動作執(zhí)行器、連接所述固定座與所述下肢支具并限制下肢支具運(yùn)動范圍的連接結(jié)構(gòu)以及用于對整個系統(tǒng)進(jìn)行控制的控制裝置；

所述連接結(jié)構(gòu)包括連接在所述固定座下端的支架一和連接在所述下肢支具的一端的支架二，所述支架一與所述支架二活動連接；

所述控制裝置包括：用于對整個系統(tǒng)進(jìn)行操作控制、運(yùn)動信息參數(shù)獲取和運(yùn)動信息參數(shù)處理的控制模塊，所述控制模塊包括計(jì)算機(jī)、時間伺服器和控制電路；所述計(jì)算機(jī)與所述時間伺服器交互式連接，所述控制電路的輸出端分別與所述計(jì)算機(jī)的輸入端和所述時間伺服器的輸入端相連接；所述計(jì)算機(jī)用于對整個系統(tǒng)操作控制、獲取和處理運(yùn)動信息參數(shù)，所述時間伺服器用于預(yù)設(shè)運(yùn)動時間及處理預(yù)設(shè)運(yùn)動時間參數(shù)；

支架一與支架二通過鉸鏈或萬向軸連接，支架二跟隨下肢支具以支架二與支架一的連接部為轉(zhuǎn)動軸運(yùn)動，以限制下肢支具的運(yùn)動范圍；

所述下肢支具和所述動作執(zhí)行器對應(yīng)為單側(cè)設(shè)置或雙側(cè)設(shè)置，每一側(cè)的動作執(zhí)行器可設(shè)置至少一個；動作執(zhí)行器可位于患病關(guān)節(jié)的前側(cè)、外側(cè)和后側(cè)，形成三維立體設(shè)置；所述固定座與人體軀干的形狀相適應(yīng)，所述下肢支具的彎曲角度與人體下肢尺寸及關(guān)節(jié)彎曲角度相適應(yīng)；

上述髖關(guān)節(jié)支具系統(tǒng)根據(jù)如下方法步驟進(jìn)行控制：

（1）將所述固定座和所述下肢支具分別固定在人體軀干部和下肢部位；

（2）在控制模塊中預(yù)設(shè)運(yùn)動參數(shù)，控制模塊控制動力驅(qū)動模塊驅(qū)動動作執(zhí)行器運(yùn)動；同時，控制模塊獲取動作執(zhí)行器的運(yùn)動信息參數(shù)，根據(jù)獲取的運(yùn)動信息參數(shù)，獲取髖關(guān)節(jié)和下肢關(guān)節(jié)的運(yùn)動信息；

（3）控制模塊根據(jù)獲取的運(yùn)動信息控制動力驅(qū)動模塊驅(qū)動動作執(zhí)行器進(jìn)行連續(xù)的推拉和/或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動；時間伺服器根據(jù)預(yù)設(shè)的運(yùn)動時間參數(shù)反饋時間周期至控制模塊，控制模塊控制動作執(zhí)行器運(yùn)動的周期；

（4）控制模塊根據(jù)獲取的動作執(zhí)行器連續(xù)運(yùn)動的運(yùn)動信息參數(shù)獲取髖關(guān)節(jié)和下肢關(guān)節(jié)的運(yùn)動信息，當(dāng)控制模塊獲取的運(yùn)動信息達(dá)到預(yù)設(shè)運(yùn)動參數(shù)時，或控制模塊根據(jù)獲取的運(yùn)動信息參數(shù)獲取的髖關(guān)節(jié)和下肢關(guān)節(jié)的運(yùn)動信息在預(yù)設(shè)運(yùn)動參數(shù)范圍以外時，控制模塊控制動力驅(qū)動模塊停止驅(qū)動動作執(zhí)行器運(yùn)動，手動將人體恢復(fù)到自然肢體狀態(tài)；

所述步驟（4）的具體步驟為：當(dāng)監(jiān)測模塊將監(jiān)測到的動作執(zhí)行器連續(xù)的推拉運(yùn)動的壓力參數(shù)和動作執(zhí)行器連續(xù)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的角度參數(shù)反饋至控制模塊中時，控制模塊根據(jù)反饋的動作執(zhí)行器的推拉運(yùn)動的壓力參數(shù)和動作執(zhí)行器的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的角度參數(shù)獲取髖關(guān)節(jié)和下肢關(guān)節(jié)的運(yùn)動信息，當(dāng)控制模塊獲取的運(yùn)動信息達(dá)到預(yù)設(shè)運(yùn)動參數(shù)時，控制模塊控制監(jiān)測模塊啟動報(bào)警器，發(fā)出警報(bào)；或控制模塊根據(jù)反饋的動作執(zhí)行器的推拉運(yùn)動的壓力參數(shù)和動作執(zhí)行器的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的角度參數(shù)獲取的髖關(guān)節(jié)和下肢關(guān)節(jié)的運(yùn)動信息在預(yù)設(shè)運(yùn)動參數(shù)范圍以外時，控制模塊控制監(jiān)測模塊啟動報(bào)警器，發(fā)出警報(bào)；同時，控制模塊控制動力驅(qū)動模塊停止驅(qū)動動作執(zhí)行器運(yùn)動，手動將人體恢復(fù)到自然肢體狀態(tài)；

所述壓力參數(shù)和角度參數(shù)分別通過監(jiān)測模塊中的壓力傳感器和角度傳感器獲取。

2.如權(quán)利要求1所述的一種髖關(guān)節(jié)支具系統(tǒng)，其特征在于：所述動作執(zhí)行器的兩端分別與所述固定座和所述下肢支具鉸接；所述固定座的側(cè)部設(shè)置有支座一，所述下肢支具的彎曲部以上的位置設(shè)有支座二；所述動作執(zhí)行器的一端通過所述支座一與固定座鉸接，所述動作執(zhí)行器的另一端通過所述支座二與下肢支具鉸接。

3.如權(quán)利要求1所述的一種髖關(guān)節(jié)支具系統(tǒng)，其特征在于：所述控制裝置還包括：

用于監(jiān)測所述動作執(zhí)行器的運(yùn)動信息參數(shù)的監(jiān)測模塊，所述監(jiān)測模塊與所述控制模塊交互式連接；

用于在所述控制模塊控制下驅(qū)動所述動作執(zhí)行器運(yùn)動的動力驅(qū)動模塊，所述動力驅(qū)動模塊，其輸入端與所述控制模塊的輸出端相連，其輸出端與所述動作執(zhí)行器的輸入端相連；

所述控制模塊，首先根據(jù)預(yù)設(shè)運(yùn)動參數(shù)控制動力驅(qū)動模塊驅(qū)動動作執(zhí)行器帶動下肢支具運(yùn)動，同時控制監(jiān)測模塊監(jiān)測動作執(zhí)行器的運(yùn)動信息參數(shù)，其次根據(jù)監(jiān)測模塊監(jiān)測到的運(yùn)動信息參數(shù)獲取髖關(guān)節(jié)和下肢關(guān)節(jié)的運(yùn)動信息，最后根據(jù)所述獲取的運(yùn)動信息控制動作執(zhí)行器連續(xù)運(yùn)動；

所述運(yùn)動信息參數(shù)包括所述動作執(zhí)行器推拉運(yùn)動的壓力參數(shù)和動作執(zhí)行器旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的角度參數(shù)。