一种动力型膝关节假肢制造技术

本发明专利技术公开一种动力型膝关节假肢，它包括：大腿固定装置、动力系统、膝关节、踝关节、液压减震装置，通过大腿固定装置把假肢固定在残疾病人的大腿上，控制电路控制步进减速电机为假肢提供动力，由此带动假肢膝关节的运动，从而让残疾病人实现步行以及跑步，同时位于下端的减震装置在脚掌落地的时候被压缩，里面被压缩的液压油可储存能量并减轻震动，在假肢蹬地的时候伸展释放能量，从而减少运动过程中，尤其是跑步过程中的电量消耗，增加假肢的续航能力；是一种以步进电机为动力以齿轮传动，及以液压减震的智能膝关节假肢。

Power type knee joint artificial limb

The invention discloses a power type knee prosthesis, which comprises: a thigh fixing device, power system, knee joint, ankle joint, hydraulic damping device, the fixing device is fixed on the thigh prosthesis disabled patient's thigh, the control circuit controls the stepper motor to provide power for the artificial limb, thus driving the prosthetic knee joint movement so, let the disabled patients achieve walking and running at the same time, when the damping device is positioned at the lower end of the foot on the ground is compressed, the hydraulic oil inside the compressed storage energy and reduce vibration, when pedaling and stretching limb release energy, thereby reducing the movement process, especially in the running process of power consumption, increase prosthetics endurance; is a kind of stepping motor is driven by gear transmission, and with intelligent knee joint prosthesis hydraulic shock absorber.

【技术实现步骤摘要】
一种动力型膝关节假肢
：本专利技术涉及智能动力型膝关节假肢领域，具体说是一种以步进电机为动力以齿轮传动，及液压减震的智能膝关节假肢。
技术介绍
：目前，假肢的种类繁杂多样，膝关节假肢的动力主要是液压驱动、直线电机驱动，可以为假肢提供较大的动力，液压动力假肢即可提供动力也可给运动中的假肢减震，但却不能精确控制假肢膝关节处转动的角度，直线电机驱动可实现精确地控制，但是直线电机具有自锁功能，在膝关节伸展和弯曲过程都需要电力驱动，浪费能源且没有减震功能。
技术实现思路
：本专利技术的目的在于设计一种即可实现精确控制，又可在伸展时吸收能力并减震，在弯曲时释放能量的膝关节假肢。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种动力型膝关节假肢，它包括：大腿固定装置、动力系统、膝关节、踝关节、液压减震装置。大腿固定装置由固定圆筒、连接板、主轴轴座组成，固定圆筒内部中空可以套在残疾病人的大腿残肢上，固定圆筒通过连接板和主轴座相连，主轴座两侧分别固定一个大齿轮，并且通过膝关节主轴与左右两侧的两个固定侧板相连接，传动轴的两端固定在两侧板的轴孔里，传动轴上通过键连接两个小齿轮和一个斜齿轮，两个小齿轮分别与两个大齿轮啮合，两侧板之间固定着固定背板，步进减速电机通过螺栓固定在固定背板上，步进减速电机的转轴上通过键连接电机斜齿轮，电机斜齿轮与传动轴上的斜齿轮想啮合，两侧板下端与液压缸缸筒焊接在一起，液压缸活塞通过方向导槽和方向导条嵌套在液压缸缸筒中，液压缸缸筒和液压缸活塞之间装有液压油，液压缸活塞由活塞外壳、活塞杆和踝关节孔座组成，活塞外壳通过活塞杆与踝关节孔座相连，踝关节孔座通过踝关节轴与脚掌相连。使用时通过大腿固定装置把假肢固定在残疾病人的大腿上，控制电路控制步进减速电机的转动，步进减速电机可以在低转速的情况下提较大扭矩，减速步进电机的动力通过两斜齿轮传动给传动轴，传动轴通过上面的小齿轮传动给大齿轮，由此带动假肢膝关节的运动，从而让残疾病人实现步行以及跑步，同时位于下端的减震装置在脚掌落地的时候被压缩，里面被压缩的液压油可储存能量并减轻震动，在假肢蹬地的时候伸展释放能量，从而减少运动过程中，尤其是跑步过程中的电量消耗，增加假肢的续航能力。本专利技术的有益效果是：设计原理简单，制作成本低廉，可以实现灵活精确操控，具有良好的减震效果和续航里程。附图说明：下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。附图中图1是本专利技术的主视图，图2是大腿固定装置剖面图，图3是液压减震装置剖面图。图中，1大腿固定装置，2大齿轮，3膝关节主轴，4斜齿轮，5传动轴，6电机斜齿轮，7固定背板，8液压缸缸筒，9液压缸活塞，10踝关节轴，11脚掌，12固定侧板，13小齿轮，14步进减速电机，15方向导槽，16方向导条，101固定圆筒，102链接板，103主轴孔，104主轴轴座，201活塞外壳，202活塞杆，203踝关节孔座，204液压油。具体实施方式：一种动力型膝关节假肢，它包括：大腿固定装置（1）、动力系统、膝关节、踝关节、液压减震装置。如图2所示，大腿固定装置（1）由固定圆筒（101）、连接板（102）、主轴轴座（104）组成；固定圆筒（101）内部中空可以套在残疾病人的大腿残肢上，固定圆筒（101）通过连接板（102）和主轴座（104）相连，主轴座（104）两侧分别固定一个大齿轮（2），并且通过膝关节主轴（3）与左右两侧的两个固定侧板（12）相连接，传动轴（5）的两端固定在两侧板的轴孔里，传动轴（5）上通过键连接两个小齿轮（13）和一个斜齿轮（4），两个小齿轮（13）分别与两个大齿轮（2）啮合，两侧板之间固定着固定背板（7），步进减速电机（14）通过螺栓固定在固定背板（7）上，步进减速电机（14）的转轴上通过键连接电机斜齿轮（6），电机斜齿轮（6）与传动轴上（5）的斜齿轮（4）啮合，两固定侧板（12）下端与液压缸缸筒（8）焊接在一起，液压缸活塞（9）通过方向导槽（15）和方向导条（16）嵌套在液压缸缸筒（8）中，方向导槽（15）和方向导条（16）结构可保证液压缸缸筒（8）和液压缸活塞（9）在液压缸收缩伸展的过程中不发生转动，液压缸缸筒（8）和液压缸活塞（9）之间装有液压油（204），液压缸活塞（9）由活塞外壳（201）、活塞杆（202）和踝关节孔座（203）组成，活塞外壳（201）通过活塞杆（202）与踝关节孔座（203）相连，踝关节孔座（203）通过踝关节轴（10）与脚掌（11）相连。如图1所示，使用时通过大腿固定装置（1）把假肢固定在残疾病人的大腿上，控制电路控制步进减速电机（14）的转动，步进减速电机（14）可以在低转速的情况下提较大扭矩，步进减速电机（14）的动力通过电机斜齿轮（6）和斜齿轮（4）传动给传动轴（5），传动轴（5）通过上面的小齿轮（13）传动给大齿轮（2），由此带动假肢膝关节的运动，从而让残疾病人实现步行以及跑步，同时位于下端的减震装置在脚掌落地的时候里面的液压油（204）被压缩，里面被压缩的液压油（204）可储存能量并减轻震动，在假肢蹬地的时候液压油（204）里的能量释放能量，推动液压缸活塞（9）往外运动，从而减少运动过程中，尤其是跑步过程中的电量消耗，增加假肢的续航能力。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动力型膝关节假肢，其特征是:包括：大腿固定装置（1）、动力系统、膝关节、踝关节、液压减震装置；大腿固定装置（1）由固定圆筒（101）、连接板（102）、主轴轴座（104）组成，固定圆筒（101）内部中空可以套在残疾病人的大腿残肢上，固定圆筒（101）通过连接板（102）和主轴座（104）相连，主轴座（104）两侧分别固定一个大齿轮（2），并且通过膝关节主轴（3）与左右两侧的两个固定侧板（12）相连接，传动轴（5）的两端固定在两侧板的轴孔里，传动轴（5）上通过键连接两个小齿轮（13）和一个斜齿轮（4），两个小齿轮（13）分别与两个大齿轮（2）啮合，两侧板之间固定着固定背板（7），步进减速电机（14）通过螺栓固定在固定背板（7）上，步进减速电机（14）的转轴上通过键连接电机斜齿轮（6），电机斜齿轮（6）与传动轴上（5）的斜齿轮（4）啮合，两固定侧板（12）下端与液压缸缸筒（8）焊接在一起，液压缸活塞（9）通过方向导槽（15）和方向导条（16）嵌套在液压缸缸筒（8）中，方向导槽（15）和方向导条（16）结构可保证液压缸缸筒（8）和液压缸活塞（9）在液压缸收缩伸展的过程中不发生转动，液压缸缸筒（8）和液压缸活塞（9）之间装有液压油（204），液压缸活塞（9）由活塞外壳（201）、活塞杆（202）和踝关节孔座（203）组成，活塞外壳（201）通过活塞杆（202）与踝关节孔座（203）相连，踝关节孔座（203）通过踝关节轴（10）与脚掌（11）相连。...

【技术特征摘要】
1.一种动力型膝关节假肢，其特征是:包括：大腿固定装置（1）、动力系统、膝关节、踝关节、液压减震装置；大腿固定装置（1）由固定圆筒（101）、连接板（102）、主轴轴座（104）组成，固定圆筒（101）内部中空可以套在残疾病人的大腿残肢上，固定圆筒（101）通过连接板（102）和主轴座（104）相连，主轴座（104）两侧分别固定一个大齿轮（2），并且通过膝关节主轴（3）与左右两侧的两个固定侧板（12）相连接，传动轴（5）的两端固定在两侧板的轴孔里，传动轴（5）上通过键连接两个小齿轮（13）和一个斜齿轮（4），两个小齿轮（13）分别与两个大齿轮（2）啮合，两侧板之间固定着固定背板（7），步进减速电机（14）通过螺栓固定在固定背板（7）上，步进减速电机（14）的转轴上通过键连接电机斜齿轮（6），电机斜齿轮（6）与传动轴上（5）的斜齿轮（4）啮合，两固定侧板（12）下端与液压缸缸筒（8）焊接在一起，液压缸活塞（9）通过方向导槽（15）和方向导条（16）嵌套在液压缸缸筒（8）中，方向导槽（15）和方向导条（16）结构可保证液压缸缸筒（8）和液压缸活塞（9）在液压缸收缩伸展的过程中不发生转动，液压缸缸筒（8）和液压缸活塞（9）之间装有液压油（204），液压缸活塞（9）由活塞外壳（201）、活塞杆（202）和踝关节孔座（203）组成，活塞外壳（201）通过活塞杆（202）与踝关节孔座（203）相连，踝关节孔座（203）通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：任胜乐，李光伟，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23