The invention provides a device and a method for measuring the mechanical characteristics of ankle-foot orthosis based on a pressure sensor, which belongs to the field of mechanical testing of ankle-foot orthosis. The measuring device includes a mechanical frame, a direct-connected torque transmitter, a gravity bearing, a single chip computer, a transmitter, a torque sensor, a worm gear reducer, a transmission coaxial, a power supply and a motor driver, a servo motor, a planetary reducer, a flange, and a display screen, a lifting platform, a pressure sensor and a flange set outside the mechanical frame. Pedal. The device has simple structure design, fast detection speed, high reliability and great practicability, and has great application prospects.
【技术实现步骤摘要】
一种基于压力传感器的踝足矫形器力学特性测量装置及方法
本专利技术属于踝足矫形器力学检测领域，一种基于压力传感器的踝足矫形器力学特性测量装置及方法。
技术介绍
矫形器作为矫形外科治疗的手段，早已应用于临床当中。近年来矫形器由于新的制作材料不断问世及制作水平的不断提高，已在脑卒中、截瘫、偏瘫、脑瘫等治疗中逐渐被人们所应用。通过适当的踝足矫形器,能够预防及矫正足踝部变形,在一定程度上还可以辅助补偿部分缺失的功能，限制足下垂，稳定距上关节，矫正足内外翻，稳定距下关节。2016年世界卫生组织报告称我国脑卒中发病率世界第一。在存活的脑血管病患者中，约有四分之三不同程度地丧失劳动能力，其中重度致残者约占40％。脑血管病导致的运动等功能的损害需要长期的康复治疗。哥本哈根研究报告指出只有10％的脑卒中患者最终实现功能性的行走。在康复临床实践中，踝足矫形器被广泛的应用于脑卒中病患中，临床效果显著，尤其是有效地提高病患的步速和平衡。目前，踝足矫形器的制作和临床应用仅凭临床经验和医护人员的粗放测量和感觉进行制作，在使用前需经过很长时间的试戴、调整和修正才能满足患者的需要。为了提高踝足矫形...
【技术保护点】
1.一种基于压力传感器的踝足矫形器力学特性测量装置，其特征在于，该测量装置包括机械框架(1)，设置于机械框架(1)内部的直连式转矩变送器(6)、重力承载轴承(8)、单片机(10)、变送器(12)、扭矩传感器(13)、蜗轮蜗杆减速器(14)、传动同轴器(15)、电源(16)和电机驱动器(17)，伺服电机(18)，行星减速器(19)、法兰(20)，以及设置于机械框架(1)外部的显示屏幕(2)、升降台、压力传感器(7)和踏板(9)；所述的机械框架(1)用于承载整个装置的重量，并降低装置的震动；所述的显示屏幕(2)设置于机械框架(1)表面，用于输入跖屈背屈角度数据以及活动次数，同时...
【技术特征摘要】
1.一种基于压力传感器的踝足矫形器力学特性测量装置，其特征在于，该测量装置包括机械框架(1)，设置于机械框架(1)内部的直连式转矩变送器(6)、重力承载轴承(8)、单片机(10)、变送器(12)、扭矩传感器(13)、蜗轮蜗杆减速器(14)、传动同轴器(15)、电源(16)和电机驱动器(17)，伺服电机(18)，行星减速器(19)、法兰(20)，以及设置于机械框架(1)外部的显示屏幕(2)、升降台、压力传感器(7)和踏板(9)；所述的机械框架(1)用于承载整个装置的重量，并降低装置的震动；所述的显示屏幕(2)设置于机械框架(1)表面，用于输入跖屈背屈角度数据以及活动次数，同时显示测试时的扭矩数据和重力数据；所述的电源(16)为整个装置供电，与电机驱动器(17)相连；电机驱动器(17)与伺服电机(18)相连，电机驱动器(17)负责控制伺服电机(18)的转速和扭矩，伺服电机(18)提供踝足矫形器运动的动力和运动速率；伺服电机(18)的输出轴与行星减速器(19)相连，行星减速器(19)的输出轴与蜗轮蜗杆减速器(14)相连，且二者之间通过法兰(20)固定，伺服电机(18)的动力依次传递给行星减速器(19)和蜗轮蜗杆减速器(14)，并通过行星减速器(19)和蜗轮蜗杆减速器(14)依次对伺服电机(18)的转速进行降速并提高扭矩；蜗轮蜗杆减速器(14)通过传动同轴器(15)与扭矩传感器(13)相连；传动同轴器(15)的末端延伸至机械框架(1)，并通过重力承载轴承(8)实现与机械框架(1)外部踏板(9)的连接；蜗轮蜗杆减速器(14)内部蜗轮的转动，带动传动同轴器(15)转动，进而通过重力承载轴承(8)带动踏板(9)的运转；所述的扭矩传感器(13)依次与直连式转矩变送器(6)、单片机(10)相连，扭矩传感器(13)负责检测伺服电机(18)传递给踝足矫形器的扭矩数据，并将扭矩数据传送给单片机(10)；所述的升降台包括支撑杆(3)、升降杆(4)、基座(5)、连接杆、杆套和旋钮，支撑杆(3)垂直固定于基座(5)上，升降杆(4)平行布置于支撑杆(3)一侧，二者之间通过旋钮、杆套及连接杆的配合实现连接，确保连接杆沿支撑杆(3)上下滑动的同时，带动升降杆(4)上下移动，并最终通过旋钮实现升降杆(4)的定位；所述的压力传感器(7)共四个，均固定于踏板(9)上，其中两个位于踝足矫形器的前端，另外两个位于踝足矫形器的后端；四个压力传感器(7)分别各自与机械框架(1)内部的四个变送器(12)相连，负责检测施加给踝足矫形器各个部分的重力，并将重力分布数据通过变送器(12)传输至单片机(10)中，实现施加力信号的传送。2.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：侯瑶，高凡，朱勇，刘海斌，申冰一，陈亚茹，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21
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