[發明專利]一種肘關節力矩測量裝置

有效

• 申請號: 202211075457.X
• 申請日: 2022-09-05
• 公開（公告）號: CN115137365B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 李磊;孫少明;陳竟成;彭偉;占禮葵;王君洪;周旭;孫怡寧;王俊;王紅;孫根基;李明鶴
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院;中科合肥技術創新工程院
• 主分類號: A61B5/22
• 分類號: A61B5/22;A61B5/11
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 李曉莉

本發明涉及一種肘關節力矩測量裝置，包括小臂連接板、垂直拉動部件、動作執行部件、肘部支撐部件、三維姿態調節部件、底座。所述小臂連接板與所述垂直拉動部件鉸接相連，所述垂直拉動部件與所述動作執行部件滑動相連，所述動作執行部件與所述肘部支撐部件鉸接相連，所述三維姿態調節部件分別與所述底座和所述肘部支撐部件固定連接。本發明能夠便捷測量肘關節力矩，具有自適應肘關節旋轉中心的特點，測量過程舒適、安全、方便，且滿足不同臂長用戶的測量需要。

技術領域

本發明涉及智能化醫療康復裝置技術領域，具體涉及一種肘關節力矩測量裝置。

背景技術

肘關節運動功能障礙是中風、帕金森患者的典型癥狀，主要表現為肌肉張力異常，為了客觀量化肘關節的運動功能，需要對其的力矩進行評估。目前在臨床環境中，多依靠手動牽伸肢體感知關節運動產生的力矩，并依靠一些醫學量表進行打分，比如改良的Ashworth量表（MAS）、Fugl-Meyer量表等，但是這些方式往往是主觀的，過分依賴醫師的經驗水平，醫師之間和醫師內部的信度也不一致，結果往往并不準確。

客觀定量評估就需要使用機械化評估器械，傳統的評估器械是具有扭矩測量功能的單自由度旋轉運動的機械化器械，使用時需要將肘關節與器械旋轉中心手動對準。但是人體肘關節在解剖學上可以近似看成具有一個旋轉自由度的鉸鏈結構，為了使傳統的評估器械正常工作，需要將評估器械的旋轉軸與人體肘關節的旋轉軸緊密對齊，這樣才能減少因評估過程中器械與肢體之間的錯位、牽扯導致的扭矩測量精度、安全性降低的風險，但是即使耗費大量時間，對齊結果也并不理想。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種肘關節力矩測量裝置，以解決現有肘關節力矩評估器械測量時肘關節旋轉中心與設備旋轉中心對齊困難，以及測量前的準備時間長，設備佩戴舒適性差、肌力測量準確性低、測量過程安全性低的問題。

為解決上述技術問題，本發明采用下述技術方案：

一種肘關節力矩測量裝置，包括小臂連接板、垂直拉動部件、動作執行部件、肘部支撐部件、三維姿態調節部件、底座，所述小臂連接板與所述垂直拉動部件鉸接相連，所述垂直拉動部件與所述動作執行部件滑動相連，所述動作執行部件與所述肘部支撐部件鉸接相連，所述三維姿態調節部件分別與所述底座和所述肘部支撐部件固定連接；

所述垂直拉動部件包括與小臂連接板鉸接相連的第一連接板、與小臂連接板鉸接軸同軸安裝的第一編碼器、兩端分別與第一連接板及第二連接板固定連接的力傳感器、與第二連接板鉸接連接的滑塊連接板、與所述滑塊連接板固定連接的滑塊、與滑塊連接板鉸接軸同軸安裝的第二編碼器；

所述動作執行部件包括固定連接在搖桿上并與所述滑塊滑動配合連接的導軌、與搖桿固定連接的小帶輪支撐軸，與小帶輪支撐軸同軸配合的小帶輪、與搖桿固定連接的大帶輪、與搖桿同軸配合的第一惰輪及第二惰輪、與所述小帶輪及所述第一惰輪傳動連接的傳送帶；

所述肘部支撐部件包括第一支撐板和第二支撐板、與所述第一支撐板和所述第二支撐板固定連接的定位板、與所述第一支撐板和所述第二支撐板固定連接的支撐箱體、與所述支撐箱體固定連接的肘部支撐板、與所述第一支撐板固定連接的第一驅動電機、與所述第二支撐板固定連接的第二驅動電機、與所述第一驅動電機固定連接的第一驅動輪、與所述第二驅動電機固定連接的第二驅動輪、與所述第一驅動輪及所述大帶輪傳動連接的第一傳動帶、與所述第二驅動輪及所述第一惰輪傳動連接的第二傳動帶；

所述三維姿態調節部件包括一級固定板、與所述一級固定板固定連接的一級轉軸、與所述一級轉軸同軸配合的一級活動套、與所述一級活動套同軸配合的一級卡箍、與所述一級活動套固定連接的二級固定板、與所述二級固定板固定連接的二級轉軸、與所述二級轉軸同軸配合的二級活動套、與所述二級活動套同軸配合的二級卡箍、與所述二級活動套固定連接的旋轉固定軸、與所述旋轉固定軸同軸配合的旋轉固定套、與所述旋轉固定套同軸配合的旋轉卡箍。

進一步的，所述小臂連接板上固定連接有柔性綁帶。