[發明專利]一種膝關節假肢及控制方法

在審

• 申請號: 201811346106.1
• 申請日: 2018-11-13
• 公開（公告）號: CN109223264A
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: 李光林;黃品高;魏文昊;盧煜程;陳澤添;黃博俊;于文龍;高超
• 申請（專利權）人: 深圳先進技術研究院;深圳市潤誼泰益科技有限責任公司
• 主分類號: A61F2/64
• 分類號: A61F2/64;A61F2/70;A61F2/60;A61F2/66
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 胡彬

本發明公開一種膝關節假肢及控制方法，涉及膝關節假肢技術領域。該膝關節假肢，包括小腿組件；及動力推桿組件，動力推桿組件的一端與小腿組件轉動連接，另一端與連接件的第一端轉動連接，連接件的第二端與小腿組件轉動連接；通過改變動力推桿組件的兩端的距離能夠帶動小腿組件繞動力推桿組件轉動。該膝關節假肢，結構簡單，可靠性高，能夠實現自然的行走狀態。該控制方法采用上述的膝關節假肢，能夠根據使用者的需要，自動調節不同的行走模式，用戶體驗更好。

技術領域

本發明涉及膝關節假肢技術領域，尤其涉及一種膝關節假肢及控制方法。

背景技術

創傷和疾病等因素導致下肢截肢后，穿戴適當的假肢系統是輔助截肢者實現功能康復和回歸日常生活及社會的關鍵。對于下肢截肢患者而言，安裝假肢的目的除了代替行走功能，更重要的是要模擬正常人體關節運動，以求達到最自然的步態。在下肢假肢系統中，膝關節是最重要的組成部分，它的性能直接影響著膝上假肢的整體性能。按照下肢假肢的操控模式，現有技術中的下肢假肢系統可以分為：被動型假肢(或無動力型假肢)和主動型假肢(或動力/智能型假肢)兩類。其中，主動型假肢能為使用者提供額外的輔助動力，使用者可以不需要殘存下肢、臀部或軀體的擺/扭動等動作就能操控假肢實現行走，因此能夠最大程度地幫助使用者恢復到原有的、自然的行走功能。

現有技術中的膝關節假肢，通常僅采用電機作為動力源，通過彈簧的彈性形變產生的彈性力來抵抗使用者在不同行走模式下的動作，不僅結構復雜，體積大，較為笨重，而且僅靠彈簧的形變無法真正實現膝關節的動作與自然的行走狀態下的動作相匹配。

發明內容

針對上述問題，本發明的一個目的在于提出一種膝關節假肢，結構簡單，可靠性高，能夠實現自然的行走狀態。

本發明的一個目的在于提出一種膝關節假肢的控制方法，能夠根據使用者的需要，自動調節不同的行走模式，用戶體驗更好。

本發明采用以下技術方案：

一種膝關節假肢，包括：

小腿組件；及

動力推桿組件，動力推桿組件的一端與小腿組件轉動連接，另一端與連接件的第一端轉動連接，連接件的第二端與小腿組件轉動連接；

通過改變動力推桿組件的兩端的距離能夠帶動小腿組件繞動力推桿組件轉動。

作為本發明的一種優選方案，動力推桿組件包括電機和連接在電機輸出端的傳動件和與傳動件連接的伸縮部，電機帶動傳動件轉動，傳動件帶動伸縮部伸長或縮短以改變動力推桿組件的兩端的距離。

作為本發明的一種優選方案，伸縮部為相互配合的絲桿和絲桿螺母，絲桿螺母與小腿組件轉動連接，傳動件與絲桿連接，電機帶動傳動件轉動以驅動絲桿旋入或旋出絲桿螺母。

作為本發明的一種優選方案，動力推桿組件為液壓缸或氣缸，液壓缸或氣缸的輸出端伸出或縮回以改變動力推桿組件的兩端的距離。

作為本發明的一種優選方案，連接件包括第一連桿，第一連桿的一端與絲桿通過第一轉軸可轉動連接，第一連桿的另一端通過第三轉軸與小腿組件可轉動連接。

作為本發明的一種優選方案，絲桿的軸線與電機的輸出端的軸線平行設置。

作為本發明的一種優選方案，小腿組件包括間隔設置的兩塊側板且通過多個連接柱固定連接，兩塊側板之間形成容納空間，容納空間能容納動力推桿組件和連接件。

作為本發明的一種優選方案，還包括腳組件，腳組件與小腿組件的下部可拆卸連接。

作為本發明的一種優選方案，第三轉軸的一端設置有角位移傳感器。

一種膝關節假肢的控制方法，采用上述的膝關節假肢，包括以下步驟：