[發(fā)明專利]一種具有參數(shù)監(jiān)測(cè)功能的下假肢

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710610789.6
• 申請(qǐng)日: 2017-07-25
• 公開（公告）號(hào): CN107397614B
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李煒;陳啟中
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南交通大學(xué)
• 主分類號(hào): A61F2/60
• 分類號(hào): A61F2/60;A61F2/78
• 代理公司: 成都虹盛匯泉專利代理有限公司 51268
• 代理人: 王偉

本發(fā)明公開了一種具有參數(shù)監(jiān)測(cè)功能的下假肢，包括下假肢接受腔和下肢假肢腳；下假肢接受腔內(nèi)包覆一層內(nèi)襯套；內(nèi)襯套的內(nèi)側(cè)面上設(shè)有多個(gè)溫度傳感器和濕度傳感器，外側(cè)面上設(shè)有多個(gè)剪切力傳感器和壓力傳感器；下肢假肢腳的內(nèi)部安裝有電路模塊：發(fā)電裝置模塊通過能量轉(zhuǎn)換模塊連接電源模塊，溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器和剪切力傳感器的輸出依次通過信號(hào)調(diào)理模塊和A/D轉(zhuǎn)換模塊后連接微控制器模塊，微控制器模塊分別與報(bào)警模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊和無線通信模塊相連。本發(fā)明利用自供電模式，將下肢假肢腳抬起和落下的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，能隨時(shí)隨地檢測(cè)殘肢表面壓力、剪切力、溫度、濕度，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)新穎，使用方便。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于智能感知設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種具有參數(shù)監(jiān)測(cè)功能的下假肢。

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代科技的迅猛發(fā)展，尤其是機(jī)械電子科學(xué)、微電子科學(xué)、材料科學(xué)領(lǐng)域技術(shù)的不斷突破和進(jìn)步，假肢性能也得到不斷的完善。傳統(tǒng)上一直著重發(fā)展諸如膝關(guān)節(jié)、假腳、肘關(guān)節(jié)及假手的假肢“硬件”，而今愈來愈關(guān)注殘肢與接受腔之間“界面”——內(nèi)襯套產(chǎn)品的研究與開發(fā)。

假肢接受腔是假肢與殘肢之間的一種連接裝置，在假肢中處于至關(guān)重要的地位，它具有懸吊假肢、包容殘肢、傳遞運(yùn)動(dòng)和力的作用。而這些功能作用的實(shí)現(xiàn)都要刺激到殘肢皮膚以及肌肉組織，若處理不當(dāng)則會(huì)造成截肢者的不適甚至肢體損傷。穿戴內(nèi)襯套可以為截肢者提供舒適的感覺，同時(shí)可以有效地保護(hù)肌肉組織、皮膚表層和幫助懸吊接受腔。內(nèi)襯套所包容的殘肢，將受到壓力、剪切、熱，潮濕等綜合作用，而且隨著假肢日常使用時(shí)間增長(zhǎng)，上述各種對(duì)殘肢的作用程度會(huì)發(fā)生變化。當(dāng)一種作用或多種程度變大，病人會(huì)感到不舒適，嚴(yán)重的還會(huì)導(dǎo)致水腫以致潰爛，但是目前還沒有用于對(duì)假肢日常使用中殘肢表面壓力、剪切力、溫度、濕度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的測(cè)試裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種利用自供電模式，將下肢假肢腳抬起和落下的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，可滿足隨時(shí)隨地對(duì)殘肢表面壓力、剪切力、溫度、濕度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的電能需求，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)新穎，使用方便的具有參數(shù)監(jiān)測(cè)功能的下假肢。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：一種具有參數(shù)監(jiān)測(cè)功能的下假肢，包括漏斗形的用于套接腿部殘肢的下假肢接受腔和通過連接組件連接下假肢接受腔的下肢假肢腳；

所述下假肢接受腔內(nèi)包覆一層內(nèi)襯套，內(nèi)襯套的內(nèi)側(cè)面上設(shè)有多個(gè)溫度傳感器和濕度傳感器；內(nèi)襯套的外側(cè)面上設(shè)有多個(gè)力傳感裝置，所述力傳感裝置包括安裝在內(nèi)襯套外側(cè)面上的剪切力傳感器，剪切力傳感器的外側(cè)固定安裝壓力傳感器；

所述下肢假肢腳的內(nèi)部安裝有電路模塊，所述電路模塊包括發(fā)電裝置模塊、信號(hào)調(diào)理模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、能量轉(zhuǎn)換模塊、電源模塊、微控制器模塊、報(bào)警模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊和藍(lán)牙無線通信模塊；

發(fā)電裝置模塊通過能量轉(zhuǎn)換模塊連接電源模塊，電源模塊用于為溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器、剪切力傳感器的、信號(hào)調(diào)理模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、微控制器模塊、報(bào)警模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊和無線通信模塊提供直流穩(wěn)壓電源；溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器和剪切力傳感器的輸出依次通過信號(hào)調(diào)理模塊和A/D轉(zhuǎn)換模塊后連接微控制器模塊，微控制器模塊分別與報(bào)警模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊和無線通信模塊相連；無線通信模塊通過無線網(wǎng)絡(luò)連接外部智能設(shè)備。

進(jìn)一步地，所述溫度傳感器和濕度傳感器交錯(cuò)分布鑲嵌于內(nèi)襯套內(nèi)側(cè)表面，分別用于檢測(cè)下假肢接受腔與殘肢不同接觸區(qū)域的溫度和濕度。

進(jìn)一步地，所述下肢假肢腳內(nèi)部從下往上依次設(shè)置有四個(gè)電路層，所述第一電路層用于安裝發(fā)電裝置模塊，第二電路層用于安裝能量轉(zhuǎn)換模塊和電源模塊，第三電路層用于安裝信號(hào)調(diào)理模塊和A/D轉(zhuǎn)換模塊，第四電路層用于安裝微控制器模塊、報(bào)警模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊和無線通信模塊。

進(jìn)一步地，所述溫度傳感器采用柔性高分子薄膜電阻型溫度傳感器；濕度傳感器為柔性高分子薄膜電阻型濕度傳感器；壓力傳感器為高分子薄膜電阻型壓力傳感器；剪切力傳感器為柔性雙軸電容型剪切力傳感器，用以同時(shí)測(cè)量X/Y軸方向剪切力。