[實用新型]小腿假肢阻尼器和下肢假肢

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201920306005.5
• 申請日: 2019-03-11
• 公開（公告）號: CN209884437U
• 公開（公告）日: 2020-01-03
• 發(fā)明（設計）人: 李智軍;魏冬;徐崔超;楊辰光
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: A61F2/60
• 分類號: A61F2/60
• 代理公司: 11227 北京集佳知識產(chǎn)權代理有限公司
• 代理人: 孫曉紅;李海建

本實用新型提供一種小腿假肢阻尼器和下肢假肢，小腿假肢阻尼器包括：設置有套接孔的第一小腿桿；一端內(nèi)置于套接孔內(nèi)的第二小腿桿，第二小腿桿和第一小腿桿周向定位且兩者可相對軸向移動；外套于第二小腿桿的阻尼彈簧，阻尼彈簧的一端固定在第一小腿桿上；能夠調(diào)節(jié)阻尼彈簧的有效工作長度的變剛度調(diào)節(jié)件，變剛度調(diào)節(jié)件設置在第二小腿桿上，阻尼彈簧的有效工作段位于第一小腿桿與變剛度調(diào)節(jié)件之間。本實用新型的第一小腿桿與第二小腿桿之間通過阻尼彈簧彈性連接，阻尼彈簧能夠緩沖下肢假肢使用時受到的外界沖擊；同時能根據(jù)不同的運動環(huán)境，利用變剛度調(diào)節(jié)件調(diào)節(jié)阻尼彈簧的有效工作長度，使小腿假肢阻尼器的剛度可調(diào)，擴寬了下肢假肢的運動范圍。

技術領域

本實用新型涉及殘疾人用品技術領域，更具體地說，涉及一種小腿假肢阻尼器，本實用新型還涉及一種下肢假肢。

背景技術

在醫(yī)學上，假肢是一種能夠替代因創(chuàng)傷、疾病或先天性疾病而丟失的遺體的人工裝置。假肢旨在恢復身體缺失部分的正常功能。隨著科學技術的進步，尤其是醫(yī)療康復機器人技術的大力發(fā)展，智能假肢在截肢患者身上有了新的應用。

現(xiàn)有的多功能下肢假肢，包含殘肢連接裝置、膝關節(jié)、肢體、踝關節(jié)和假肢足部，其可根據(jù)個體差異調(diào)整限位調(diào)整螺母，達到因人而異的下蹲，限位調(diào)整螺母的固定后，行走時小腿部相應角度自然回屈和站立時不反向回折。

然而這種設計的假肢結構整體基于“電機+剛性傳動副”直接驅(qū)動關節(jié)結構，這種方式帶來的無法避免干擾和外界沖擊、體積較大以及耗能多等原理上的弊端，例如當假肢運動與地點發(fā)生干涉時，會導致截肢患者運動時遇到障礙物時容易摔倒。

智能下肢假肢實際使用時，在不同的運動環(huán)境與運動狀態(tài)下，假肢上受到的力變化較大。根據(jù)文獻調(diào)研，人在步行時足部受力的峰值在1.5倍體重附近，而慢跑時足部受力峰值為是2.5倍體重左右，在快跑時甚至可以達到約2.9倍體重。針對這種情況，傳統(tǒng)固定剛度的阻尼器也難以滿足智能下肢假肢在各個情形下的自由運動。

實用新型內(nèi)容

有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種小腿假肢阻尼器，以緩沖下肢假肢使用時受到的外界沖擊，同時擴寬下肢假肢的運動范圍。

本實用新型的另一目的在于提供一種具有上述小腿假肢阻尼器的下肢假肢。

為了達到上述目的，本實用新型提供如下技術方案：

一種小腿假肢阻尼器，包括：

設置有套接孔的第一小腿桿；

一端內(nèi)置于所述套接孔內(nèi)的第二小腿桿，所述第二小腿桿和所述第一小腿桿周向定位且兩者可相對軸向移動；

外套于所述第二小腿桿的阻尼彈簧，所述阻尼彈簧的一端固定在所述第一小腿桿上；

能夠調(diào)節(jié)所述阻尼彈簧的有效工作長度的變剛度調(diào)節(jié)件，所述變剛度調(diào)節(jié)件設置在所述第二小腿桿上，所述阻尼彈簧的有效工作段位于所述第一小腿桿與所述變剛度調(diào)節(jié)件之間。

優(yōu)選的，上述小腿假肢阻尼器中，所述變剛度調(diào)節(jié)件為旋轉(zhuǎn)套筒，所述第二小腿桿外表面設置外螺紋，所述旋轉(zhuǎn)套筒設置有與所述外螺紋配合的內(nèi)螺紋和供所述阻尼彈簧的螺旋圈卡入的螺旋槽，當所述旋轉(zhuǎn)套筒沿著所述外螺紋旋轉(zhuǎn)時，所述阻尼彈簧的螺旋圈能夠沿著所述螺旋槽移動。

優(yōu)選的，上述小腿假肢阻尼器中，還包括驅(qū)動所述旋轉(zhuǎn)套筒沿著所述外螺紋旋轉(zhuǎn)的調(diào)節(jié)驅(qū)動件和控制所述調(diào)節(jié)驅(qū)動件的控制器。

優(yōu)選的，上述小腿假肢阻尼器中，所述調(diào)節(jié)驅(qū)動件為設置在所述第一小腿桿一側(cè)的調(diào)節(jié)電機。

優(yōu)選的，上述小腿假肢阻尼器中，所述調(diào)節(jié)電機的輸出軸平行于所述第一小腿桿，并通過傳動機構與所述旋轉(zhuǎn)套筒連接。

優(yōu)選的，上述小腿假肢阻尼器中，所述傳動機構為齒輪機構，所述旋轉(zhuǎn)套筒的外表面設置有調(diào)節(jié)齒輪；