[發明專利]一種主被動仿生假肢膝關節

有效

• 申請號: 202011094096.4
• 申請日: 2020-10-14
• 公開（公告）號: CN112206079B
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 任雷;王旭;修豪華;魏國武;錢志輝
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: A61F2/38
• 分類號: A61F2/38
• 代理公司: 長春市四環專利事務所(普通合伙) 22103
• 代理人: 張建成

1.一種主被動仿生假肢膝關節，其特征在于：包括底座（1）、阻尼缸（2）、前連桿（3）、接受腔連接件（4）、上連桿座（5）、兩個后連桿（6）、兩個伸縮桿組件（7）、絲杠組件（8）、直線導軌組件（9）、支撐座（10）、同步帶組件（11）、小腿連接件（12）和電機（13）；

所述前連桿（3）的下端與底座（1）通過臺階螺絲連接形成轉動副，阻尼缸（2）的下端與底座（1）的凸耳朵結構通過轉軸連接形成轉動副，后連桿（6）的下端與底座（1）通過臺階螺絲連接形成轉動副，前連桿（3）的上端與上連桿座（5）通過臺階螺絲連接形成轉動副，阻尼缸（2）的上端與上連桿座（5）通過轉軸連接形成轉動副，后連桿（6）的上端與上連桿座（5）通過臺階螺絲連接形成轉動副，接受腔連接件（4）固定在上連桿座（5）上，接受腔連接件（4）通過上部的四棱臺與接受腔連接；

所述伸縮桿組件（7）包括伸縮桿母頭（71）、伸縮桿公頭（73）和舵機（72），伸縮桿母頭（71）上端與上連桿座（5）通過臺階螺絲連接形成轉動副，伸縮桿公頭（73）下端和螺母支撐件（82）通過臺階螺絲連接形成轉動副，伸縮桿母頭（71）和伸縮桿公頭（73）可以相對滑動以改變伸縮桿的長度，舵機（72）固定安裝在伸縮桿母頭（71）的側面，舵機（72）的輸出軸插入伸縮桿母頭（71）和伸縮桿公頭（73）中，通過控制舵機（72）的輸出軸轉角使伸縮桿固定長度或自由伸縮；伸縮桿公頭（73）內部開有一個長槽，在舵機（72）的輸出軸末端切割有兩個平行平面，當輸出軸末端平面與伸縮桿公頭（73）的長槽垂直時，為主動模式狀態（A），此時伸縮桿組件（7）為固定長度；當輸出軸末端平面與伸縮桿公頭（73）的長槽平行時，為被動模式狀態（B），此時伸縮桿組件（7）能自由伸縮，舵機（72）的輸出軸能在伸縮桿公頭（73）內的長槽里自由滑動；

所述絲杠組件（8）包括絲杠螺母（81）、螺母支撐件（82）、絲杠（83）和絲杠固定座（84），絲杠螺母（81）與螺母支撐件（82）固定連接，絲杠固定座（84）固定在支撐座（10）上，絲杠（83）由絲杠固定座（84）限制軸向和徑向位移，絲杠（83）轉動可使絲杠螺母（81）和螺母支撐件（82）產生沿絲杠（83）軸向的運動；

所述直線導軌組件（9）包括滑塊（91）、滑軌（92）和滑軌固定座（93），滑軌（92）的一端固定在底座（1）上，另一端固定在滑軌固定座（93）上，滑軌固定座（93）固定在支撐座（10）上，滑塊（91）與螺母支撐件（82）固定連接，滑塊（91）可沿滑軌（92）移動；

所述同步帶組件（11）包括電機帶輪（111）、同步帶（112）、免鍵軸襯（113）和絲杠帶輪（114），電機帶輪（111）通過止動螺絲與電機（13）的輸出軸固定，絲杠帶輪（114）通過免鍵軸襯（113）固定在絲杠（83）的下端，電機帶輪（111）和絲杠帶輪（114）通過同步帶（112）傳遞扭矩；

所述小腿連接件（12）分別與支撐座（10）和底座（1）固定連接，電機（13）固定在支撐座（10）上。

2.根據權利要求1的一種主被動仿生假肢膝關節，其特征在于：所述的阻尼缸（2）為液壓阻尼缸或氣動阻尼缸。

3.根據權利要求1的一種主被動仿生假肢膝關節，其特征在于：所述絲杠螺母（81）為滾珠絲杠螺母，絲杠（83）為滾珠絲杠；或者所述絲杠螺母（81）為滾柱絲杠螺母，絲杠（83）為滾柱絲杠。