[實用新型]一體化智能電動肘關節

有效

• 申請號: 201621184132.5
• 申請日: 2016-10-28
• 公開（公告）號: CN207545275U
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 姚峰
• 申請（專利權）人: 上海科生假肢有限公司
• 主分類號: A61F2/58
• 分類號: A61F2/58;A61F2/70;A61F2/72
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及一種一體化智能電動肘關節，此關節的驅動結構和假臂微處理器控制電路都安裝在肘關節箱體內部，箱體上端裝有薄型可自鎖被動上臂旋轉器，與肘關節軸平行安裝的微電機前級減速器有二級減速，減小了肘后級減速器的減速比，使肘關節縮短，此肘關節具有肘關節旋轉傳感器，向控制電路輸入肘關節旋轉位置信號，使此電動肘關節可按控制指令，適時伸肘或屈肘到指定角度，此電動肘關節可安裝在假肢的上臂或前臂。

技術領域

本發明涉及假肢技術領域，特別涉及電動假肢的肘關節。

背景技術

由于工傷、交通事故、戰爭、自然災害和先天性缺陷等各種因素，不可避免產生數量不少的上肢缺失者，其中有一部分是肘離斷或上臂截肢患者。假肢技術經過長期的發展，具有電動肘關節的肌電控制上臂假肢已廣泛使用，但現有電動肘關節、控制電路、上臂被動旋轉器三個部件分別占據假肢空間，給上臂長殘肢安裝假肢帶來困難。現有上臂電動假肢也沒有傳感器反饋肘關節旋軸位置，這種開環式控制方式達不到較好的控制準確性。為克服以上幾點現有技術的不足，需要研制新型電動肘關節。

發明內容

此關節驅動結構和假臂控制電路都安裝在肘關節箱體內部，箱體上端裝有薄型可自鎖被動上臂旋轉器。為了縮短肘關節長度，微電機驅動器與肘關節軸平行安裝。安裝在微電機驅動器殼體內前級減速器有二級減速，使后級減速器的減速比減小，從而減小后級減速器的長度。前級減速第一級是用磨擦傳動的行星輪減速器，第二級是齒輪行星輪減速器。后級減速器也有兩級，驅動器輸出齒輪與大齒輪嚙合形成后級的第一級減速，此級減速器嵌入箱體壁內，留出微電機驅動器殼體兩邊的空間，在箱體內減速器以外的空間安放假臂控制電路盒，假臂智能控制電路裝在盒內。與大齒輪同軸固定在一起的小齒輪，與裝在肘關節軸上的齒輪嚙合，構成后級第二級減速。

肘關節的傳感器安裝在箱體內肘關節軸旁邊，由肘關節軸上的另一個齒輪與安裝在傳感器拔動軸上的齒輪嚙合，使傳感器檢測到肘關節旋轉角度。

薄型可自鎖被動上臂旋器，省去了下連接環，旋轉器底部直接安裝在肘關節箱體頂部，可從箱體頂部取下，安裝電路盒。上連接環上有自鎖齒輪，此被動旋轉器外壁有按鈕，可釋放嵌入自鎖齒輪的銷子，然后可旋轉上臂假肢。松開按鈕，銷子靠彈簧嵌入齒輪，鎖住上臂被動轉旋器，按鈕的尾部就是此銷子。

箱體在肘關節軸兩端穿出處，有下凹腔，內裝發條彈簧。發條彈簧內端固定在肘關節軸上，外端固定在箱體上，電動伸肘時，彈簧被卷緊儲能，電動屈肘時，彈簧釋放助力。

無傳感器的電動肘關節，只具有伸肘和屈肘到極限位置時，由微動開關限位的功能：在箱體內的肘關節軸上兩邊裝有凸輪，凸輪隨肘關節軸旋轉到設定位置時，凸輪接觸到固定在箱體上的微動開關，產生限位電信號，一個微動開關產生屈肘限位控制信號，另一個微動開關產生伸肘限位控制信號。當有限位信號時，控制電路切斷微電機電源，使肘關節限位。

附圖說明

圖1：一體化智能電動肘關節的結構原理圖。

圖2：一體化電動肘關節的結構原理圖。

圖3：電路盒的位置示意圖。

圖中標號說明如下：

1 薄型可自鎖被動上臂旋轉器

2 按鈕

3 彈簧

4 彈簧座

5 電機壓蓋圈

6 微電機驅動器

7 微電機驅動器殼體

8 小齒輪

9 發條彈簧

10 凸輪