用于辅助蹲座的穿戴假肢制造技术

本实用新型专利技术涉及用于辅助蹲座的穿戴假肢，包括大腿假肢、小腿假肢、足部假肢，大腿假肢下端设置有关节A，小腿假肢上端设置有关节B，小腿假肢下端设置有关节C，足部假肢后部设置关节D，关节A与关节B铰接，关节B包括外壳A，外壳A内设置有转轴A，齿轮A安装在转轴上，外壳A内于齿轮A后侧设置一个限位组件，关节D包括外壳B，外壳B内设置有转轴B，齿轮B安装在转轴B上，外壳B内于齿轮B两侧各设置一个限位组件，限位组件包括伺服电机、凸轮、摆臂，伺服电机驱动凸轮转动，摆臂与壳体之间设置有张紧弹簧，张紧弹簧一端连接摆臂，另一端连接外壳，摆臂受张紧弹簧的作用与凸轮始终保持接触，本实用新型专利技术结构简单，设计合理，操作便捷。

Wearable prosthesis for assisting squatting

The utility model relates to wearable prostheses for assisting squatting, including thigh prostheses, leg prostheses, foot prostheses, lower thigh prostheses with joint A, upper leg prostheses with joint B, lower leg prostheses with joint C, rear foot prostheses with joint D, joint A and joint B articulated, joint B including shell A, rotating shaft A in shell A, gear A installed in the lower leg prostheses. On the rotating axle, the housing A is equipped with a limit component on the back of the gear A. The joint D includes the housing B, the housing B is equipped with the rotary axle B, the gear B is installed on the rotating axle B, and the housing B is equipped with a limit component on both sides of the gear B. The limit component includes servo motor, cam, swing arm, servo motor drives the cam to rotate, tension spring is set between the swing arm and the housing, and one end of the tension spring is set up. The swing arm is connected with the shell at the other end. The swing arm is always in contact with the cam under the action of the tension spring. The utility model has simple structure, reasonable design and convenient operation.

【技术实现步骤摘要】
用于辅助蹲座的穿戴假肢
本技术涉及一种用于辅助蹲座的穿戴假肢。
技术介绍
在一些工作中，人们需要蹲坐、直立，频繁变换工作姿势，如焊接、洗车、组装产品等工作，甚至有些工作在较长时间内需要保持一个蹲立的姿势，这些工作都会造成腰酸背痛和关节负担，使身体不适。国外开发出一种名叫“chairless”的穿戴假肢用于解决这类问题，较好的改善工人的工作环境，但其机构较多，且每次蹲坐和直立时，均需手动操作来进行变换，自动化程度较低，当前，对于这类穿戴假肢研究较少，多数集中在如何改进支撑结构上，对于如何提高穿戴假肢自动化的研究几乎空白。
技术实现思路
本技术的目的提供一种用于辅助蹲座的穿戴假肢。本技术解决技术问题所采用的方案是，一种用于辅助蹲座的穿戴假肢，包括大腿假肢、小腿假肢、足部假肢，大腿假肢下端设置有关节A，小腿假肢上端设置有关节B，小腿假肢下端设置有关节C，足部假肢后部设置关节D，关节A与关节B铰接，关节A中部设置有容纳关节B的槽口A，槽口A两侧对称设置有轴孔A，轴孔A外端贯穿关节A并设置有端盖，关节C与关节D铰接，关节C中部设置有容纳关节D的槽口B，槽口B两侧对称设置有轴孔C，轴孔C外端贯穿关节C并设置有端盖；关节B包括外壳A，外壳A左右两侧对称设置有两个与轴孔A相配合的轴孔B，外壳A内设置有转轴A，转轴A两端贯穿两端的轴孔B并深入轴孔A内与关节B转动配合，外壳A内设置有齿轮A，齿轮A安装在转轴上，外壳A内于齿轮A后侧设置一个限位组件；关节D包括外壳B，外壳B左右两侧对称设置有两个与轴孔C相配合的轴孔D，外壳B内设置有转轴B，转轴B两端贯穿两端的轴孔C并深入轴孔D内与关节D转动配合，外壳B内设置有齿轮B，齿轮B安装在转轴B上，外壳B内于齿轮B两侧各设置一个限位组件；所述限位组件包括伺服电机、凸轮、摆臂，摆臂一端与外壳铰接，凸轮安装在外壳内并与其转动配合，凸轮的转轴部设置有从动带轮，伺服电机的输出轴设置主动带轮，从动带轮、主动带轮带传动，摆臂与壳体之间设置有张紧弹簧，张紧弹簧一端连接摆臂，另一端连接外壳，摆臂受张紧弹簧的作用与凸轮始终保持接触。进一步的，转轴A、转轴B其相配合的轴孔之间设置有滚动轴承。进一步的，齿轮A与转轴A制成一体,齿轮B与转轴B制成一体。进一步的，限位组件设置于齿轮A、齿轮B下旁侧。进一步的，大腿假肢上端设置有臀部支撑垫，大腿假肢前侧面设置有大腿支撑垫，大腿假肢前侧面中上部设置有大腿捆绑带，小腿假肢前侧面设置有小腿支撑垫，足部假肢上设置有足部捆绑带。进一步的，小腿假肢上部外侧设置电池仓，电池仓内设置电池、控制器，电池仓外盖设有仓盖，齿轮A、齿轮B上均设置有角度传感器、角速度传感器，角度传感器、角速度传感器、伺服电机、电池均与控制器电性连接。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：结构简单，设计合理，操作便捷。附图说明下面结合附图对本技术专利进一步说明。图1为本技术整体构造示意图。图2为本技术小腿关节固定机构示意图。图3为本技术足部关节固定机构示意图。图4为本技术实足部关节固定机构沿顺时针方向固定示意图。图5为本技术假肢直立蹲坐变换示意图。图6为本技术人体腿脚关节由直立到蹲坐变换时关节转向示意图。图中：1-大腿假肢，11-臀部支撑垫，12-大腿支撑垫，13-大腿捆绑带，14-关节A，2-小腿假肢，21-关节B，211-外壳A，212-齿轮A，213-摆臂A，214-凸轮A，215-从动带轮A，216-伺服电机A，217-主动带轮A，22-小腿支撑垫，23-关节C，3-足部假肢，31-关节D，311-外壳B，312-齿轮B，313-摆臂B，314-凸轮B，315-从动带轮B，316-伺服电机B，317-主动带轮B，318-摆臂C，319-凸轮C，320-从动带轮C，321-伺服电机C，322-主动带轮C，32-足部捆绑带。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术进一步说明。如图1-6所示，一种用于辅助蹲座的穿戴假肢，包括大腿假肢、小腿假肢、足部假肢，大腿假肢下端设置有关节A，小腿假肢上端设置有关节B，小腿假肢下端设置有关节C，足部假肢后部设置关节D，关节A与关节B铰接，关节A中部设置有容纳关节B的槽口A，槽口A两侧对称设置有轴孔A，轴孔A外端贯穿关节A并设置有端盖，关节C与关节D铰接，关节C中部设置有容纳关节D的槽口B，槽口B两侧对称设置有轴孔C，轴孔C外端贯穿关节C并设置有端盖；关节B包括外壳A，外壳A左右两侧对称设置有两个与轴孔A相配合的轴孔B，外壳A内设置有转轴A，转轴A两端贯穿两端的轴孔B并深入轴孔A内与关节B转动配合，外壳A内设置有齿轮A，齿轮A安装在转轴上，外壳A内于齿轮A后侧设置一个限位组件；关节D包括外壳B，外壳B左右两侧对称设置有两个与轴孔C相配合的轴孔D，外壳B内设置有转轴B，转轴B两端贯穿两端的轴孔C并深入轴孔D内与关节D转动配合，外壳B内设置有齿轮B，齿轮B安装在转轴B上，外壳B内于齿轮B两侧各设置一个限位组件；所述限位组件包括伺服电机、凸轮、摆臂，摆臂一端与外壳铰接，凸轮安装在外壳内并与其转动配合，凸轮的转轴部设置有从动带轮，伺服电机的输出轴设置主动带轮，从动带轮、主动带轮带传动，摆臂与壳体之间设置有张紧弹簧，张紧弹簧一端连接摆臂，另一端连接外壳，摆臂受张紧弹簧的作用与凸轮始终保持接触。在本实施例中，转轴A、转轴B其相配合的轴孔之间设置有滚动轴承。在本实施例中，齿轮A与转轴A制成一体,齿轮B与转轴B制成一体。在本实施例中，限位组件设置于齿轮A、齿轮B下旁侧。在本实施例中，大腿假肢上端设置有臀部支撑垫，大腿假肢前侧面设置有大腿支撑垫，大腿假肢前侧面中上部设置有大腿捆绑带，小腿假肢前侧面设置有小腿支撑垫，足部假肢上设置有足部捆绑带。在本实施例中，小腿假肢上部外侧设置电池仓，电池仓内设置电池、控制器，电池仓外盖设有仓盖，齿轮A、齿轮B上均设置有角度传感器、角速度传感器，角度传感器、角速度传感器、伺服电机、电池均与控制器电性连接。从站立到蹲坐转换时：两条假肢中的两个齿轮A均沿顺时针方向旋转，固定在齿轮A上的角度和角速度传感器将齿轮A的角度值α1和角速度值V1传送给控制器，与此同时，小腿与足部弯曲两条假肢中的两个齿轮B均沿逆时针方向旋转，固定在齿轮B上的角度和角速度传感器将齿轮B的角度值α2和角速度值V2传送给控制器（此处定义人体直立时关节角度值为0°，顺时针方向旋转时，角度值和角速度值为正值，逆时针方向旋转时，角度值和角速度值为负值），当两支小腿假肢的角度值α1均在0°～180°内，两支足部假肢的角度值α1均在-180°～0°内，且角速度值V1和V2的绝对值均大于5°/s时，控制器判断此时人体处于从直立到蹲坐的转换状态，控制器开始计时，在控制器开始计时后1.2s时间内，如果关节处的角速度值V1和V2的绝对值始终小于5°/s，则控制器根据此值，判断关节停止旋转，人体处于蹲坐状态，于是控制关节B内的伺服电机(伺服电机A)和关节D(伺服电机C)内位于前侧的伺服电机各自转动，两个伺服电机转动带动凸轮转动，凸轮推动摆臂摆动并使得摆臂上端抵靠齿轮A、齿轮B，使齿轮A沿顺时针方向卡死不动、齿轮B沿逆时针方向卡死不动，使得关节A、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于辅助蹲座的穿戴假肢，其特征在于：包括大腿假肢、小腿假肢、足部假肢，大腿假肢下端设置有关节A，小腿假肢上端设置有关节B，小腿假肢下端设置有关节C，足部假肢后部设置关节D，关节A与关节B铰接，关节A中部设置有容纳关节B的槽口A，槽口A两侧对称设置有轴孔A，轴孔A外端贯穿关节A并设置有端盖，关节C与关节D铰接，关节C中部设置有容纳关节D的槽口B，槽口B两侧对称设置有轴孔C，轴孔C外端贯穿关节C并设置有端盖；关节B包括外壳A，外壳A左右两侧对称设置有两个与轴孔A相配合的轴孔B，外壳A内设置有转轴A，转轴A两端贯穿两端的轴孔B并深入轴孔A内与关节B转动配合，外壳A内设置有齿轮A，齿轮A安装在转轴上，外壳A内于齿轮A后侧设置一个限位组件；关节D包括外壳B，外壳B左右两侧对称设置有两个与轴孔C相配合的轴孔D，外壳B内设置有转轴B，转轴B两端贯穿两端的轴孔C并深入轴孔D内与关节D转动配合，外壳B内设置有齿轮B，齿轮B安装在转轴B上，外壳B内于齿轮B两侧各设置一个限位组件；所述限位组件包括伺服电机、凸轮、摆臂，摆臂一端与外壳铰接，凸轮安装在外壳内并与其转动配合，凸轮的转轴部设置有从动带轮，伺服电机的输出轴设置主动带轮，从动带轮、主动带轮带传动，摆臂与壳体之间设置有张紧弹簧，张紧弹簧一端连接摆臂，另一端连接外壳，摆臂受张紧弹簧的作用与凸轮始终保持接触。...

【技术特征摘要】
1.一种用于辅助蹲座的穿戴假肢，其特征在于：包括大腿假肢、小腿假肢、足部假肢，大腿假肢下端设置有关节A，小腿假肢上端设置有关节B，小腿假肢下端设置有关节C，足部假肢后部设置关节D，关节A与关节B铰接，关节A中部设置有容纳关节B的槽口A，槽口A两侧对称设置有轴孔A，轴孔A外端贯穿关节A并设置有端盖，关节C与关节D铰接，关节C中部设置有容纳关节D的槽口B，槽口B两侧对称设置有轴孔C，轴孔C外端贯穿关节C并设置有端盖；关节B包括外壳A，外壳A左右两侧对称设置有两个与轴孔A相配合的轴孔B，外壳A内设置有转轴A，转轴A两端贯穿两端的轴孔B并深入轴孔A内与关节B转动配合，外壳A内设置有齿轮A，齿轮A安装在转轴上，外壳A内于齿轮A后侧设置一个限位组件；关节D包括外壳B，外壳B左右两侧对称设置有两个与轴孔C相配合的轴孔D，外壳B内设置有转轴B，转轴B两端贯穿两端的轴孔C并深入轴孔D内与关节D转动配合，外壳B内设置有齿轮B，齿轮B安装在转轴B上，外壳B内于齿轮B两侧各设置一个限位组件；所述限位组件包括伺服电机、凸轮、摆臂，摆臂一端与外壳铰接，凸轮安装在外壳内并与其转动配合...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈毅龙，
申请(专利权)人：厦门大学嘉庚学院，
类型：新型
国别省市：福建,35