个性化穿戴假肢及其制造方法技术

本发明专利技术公开一种个性化穿戴假肢，包括大腿假肢、小腿假肢、脚部假肢、第一弹簧及第二弹簧。大腿假肢包含柔性的上部及刚性的底面为弧形曲面的下部，大腿假肢的上部开设有穿套腔，大腿假肢的下部具有第一轴；小腿假肢的上部具有小腿前挡板、小腿后挡板、左旋扣支架及右旋扣支架，第一轴分别安装于左旋扣支架和右旋扣支架，第一弹簧设于大腿假肢与小腿假肢之间；脚部假肢的上部具有脚部前挡板、脚部后挡板、左承托架及右承托架，小腿假肢的下部具有第二轴，第二轴分别安装于左承托架和右承托架，第二弹簧设于小腿假肢与脚部假肢之间。本发明专利技术的个性化穿戴假肢具有穿戴舒适、抗震及成本低的优点。另，本发明专利技术还公开一种个性化穿戴假肢制造方法。

Personalized Wearing Prosthetics and Its Manufacturing Method

【技术实现步骤摘要】
个性化穿戴假肢及其制造方法
本专利技术涉及假肢领域，尤其涉及一种基于3D打印的个性化穿戴假肢及其制造方法。
技术介绍
3D打印又被称为增材制造，是一种新型的制造方式，始于上世纪80年代，经过30多年的发展，技术已经比较成熟，被广泛应用于航天、军工、医疗等领域。随着材料不断的突破，常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件，如今可用于3D打印的材料不单单局限于材质偏硬的各种塑料金属，而是出现了越来越多性能不同的材料，其中不缺乏柔性的材料，该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(AEC)、汽车、航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程以及其他领域都有所应用。假肢就是用工程技术的手段和方法，为弥补截肢者或肢体不完全缺损的肢体而专门设计和制作装配的人工假体，又称“义肢”。它的主要作用是代替失去肢体的部分功能，使截肢者恢复一定的生活自理和工作能力。其适用对象是因疾病、交通事故、工伤事故、运动创伤等原因的截肢者。目前国内假肢仍然采用旧式的假肢生产技术，利用合金钢材料为主，质量较重，且多利用连杆以及弹簧机构的机械式设计，故使得现有的假肢存在结构复杂、穿戴不适、质量重、抗震效果差及体验差等缺陷。虽然，国外假肢已使用气压、液压、计算机智能控制的假肢，但成本昂贵。因此，急需要一种个性化穿戴假肢及其制造方法来克服上述的缺陷。
技术实现思路
本专利技术的一目的在于提供一种个性化穿戴假肢，其具有结构简单、穿戴舒适、质量轻、抗震好及体验效果好的优点。本专利技术的一目的在于提供一种个性化穿戴假肢制造方法。为实现上述的目的，本专利技术提供了一种个性化穿戴假肢，包括大腿假肢、小腿假肢、脚部假肢、第一弹簧及第二弹簧。所述大腿假肢包含柔性的上部及刚性的下部，所述大腿假肢的上部开设有穿套腔，所述大腿假肢的下部之底面为由前至后向上倾斜的弧形曲面，所述大腿假肢的下部还具有沿左右方向向外凸出的第一轴；所述小腿假肢的上部具有向上凸出并位于所述大腿假肢之下部前方的小腿前挡板、向上凸出并位于所述大腿假肢之下部后方的小腿后挡板、向上凸出并位于所述大腿假肢之下部的左侧外的左旋扣支架及向上凸出并位于所述大腿假肢之下部的右侧外的右旋扣支架，所述第一轴的左端呈转动地安装于所述左旋扣支架，所述第一轴的右端呈转动地安装于所述右旋扣支架，所述第一弹簧设于所述大腿假肢的下部与所述小腿假肢的上部之间；所述脚部假肢的上部具有向上凸出并位于所述小腿假肢之下部前方的脚部前挡板、向上凸出并位于所述小腿假肢之下部后方的脚部后挡板、向上凸出并位于所述小腿假肢之下部的左侧外的左承托架及向上凸出并位于所述小腿假肢之下部的右侧外的右承托架，所述小腿假肢的下部具有沿左右方向向外凸出的第二轴，所述第二轴的左端呈转动地安装于所述左承托架，所述第二轴的右端呈转动地安装于所述右承托架，所述第二弹簧设于所述小腿假肢的下部与所述脚部假肢的上部之间。较佳地，所述脚部前挡板具有面对所述小腿假肢之下部的第一倾斜结构，所述小腿假肢的下部具有匹配所述第一倾斜结构的第二倾斜结构，所述第二弹簧沿垂直于所述第一倾斜结构的倾斜方向布置，所述第二弹簧的第一端套装于所述第一倾斜结构内，所述第二弹簧的第二端套装于所述第二倾斜结构内。较佳地，所述第一轴的左端与所述左旋扣支架之间套装有左轴承。较佳地，所述第一弹簧沿左右方向呈间隔开的排列。较佳地，所述第一弹簧在所述小腿假肢之上部呈竖直布置。较佳地，所述大腿假肢的上部还开设有与所述穿套腔相通且位于后方的缺口。较佳地，所述大腿假肢之上部的外侧固定有魔术贴，所述穿套腔内固定有贴条，所述贴条横跨所述缺口再与所述魔术贴粘贴固定。较佳地，所述大腿假肢、小腿假肢及脚部假肢各为3D打印出的一体式结构。为实现上述的目的，本专利技术的个性化穿戴假肢制造方法包括步骤有：(1)采用三维扫描仪扫描残肢的外形以获得残肢的外形数据，并根据外形数据生成残肢的三维模型；(2)根据残肢的三维模型设计匹配的带有第一轴的大腿假肢模型，将大腿假肢模型与残肢的三维模型进行布尔运算以得到大腿假肢运算模型，并使大腿假肢运算模型转换成3D打印代码；(3)根据大腿假肢运算模型设计匹配的带有小脚前挡板、小脚后挡板、左旋扣支架、右旋扣支架及第二轴的小腿假肢模型，并使小腿假肢模型转换成3D打印代码；(4)根据小腿假肢模型设计匹配的带脚部前挡板、脚部后挡板、左承托架及右承托架的脚部假肢模型，并使脚部假肢模型转成于3D打印代码；(5)将步骤(2)、(3)及(4)的3D打印代码导入3D打印机的控制软件中，由控制软件控制3D打印机打印出大腿假肢、小腿假肢及脚部假肢；(6)将第一轴分别安装于左旋扣支架及右旋扣支架，并在大腿假肢之下部与小腿假肢之上部之间套装有第一弹簧，以实现大腿假肢与小腿假肢之间的装配；以及(7)将第二轴分别安装于左承托架及右承托架，并使小腿假肢之下部与脚部假肢之上部之间套装上第二弹簧，实现小腿假肢与脚部假肢之间的装配。较佳地，在步骤(2)中，还包括在大腿假肢模型之下部后方设计缺口的步骤。与现有技术相比，由于大腿假肢包含柔性的上部及刚性的下部，大腿假肢的上部开设有穿套腔，先从材料性上确保穿着舒适性；同时，借助大腿假肢的下部之底面为由前至后向上倾斜的弧形曲面，小腿假肢的上部具有小腿前挡板、小腿后挡板、左旋扣支架及右旋扣支架，第一轴的左端呈转动地安装于左旋扣支架，第一轴的右端呈转动地安装于右旋扣支架，第一弹簧设于大腿假肢的下部与小腿假肢的上部之间，使得大腿假肢与小腿假肢之间相对的前后摆动被限定于小腿前挡板与小腿后挡板之间，且由第一弹簧对大腿假肢与小腿假肢之间相对的前后摆动角度进行自适应的调整，从而提高大腿假肢与小腿假肢之间抗震性，并提高穿戴舒适性；再者，借助脚部假肢的上部具有脚部前挡板、脚部后挡板、左承托架及右承托架，第二轴的左端呈转动地安装于左承托架，第二轴的右端呈转动地安装于右承托架，第二弹簧设于小腿假肢的下部与脚部假肢的上部之间，使得小腿假肢与脚部假肢之间相对的前后摆动被限定于脚部前挡板与脚部后挡板之间，且由第二弹簧对小腿假肢与脚部假肢之间相对的前后摆动角度进行自适应的调整，从而提高小腿假肢与脚部假肢之间抗震性，并提高穿戴舒适性。因此，本专利技术的个性化穿戴假肢具有结构简单、穿戴舒适、成本低、个性化好、重量轻及稳定抗震性好的优点。附图说明图1是本专利技术的个性化穿戴假肢的立体结构示意图。图2是图1所示的个性化穿戴假肢由左至右投影的平面结构示意图。图3是图1所示的个性化穿戴假肢的一角度的立体分解结构示意图。图4是图1所示的个性化穿戴假肢的另一角度的立体分解结构示意图。图5是本专利技术的个性化穿戴假肢制造方法的流程图。具体实施方式为了详细说明本专利技术的
技术实现思路
、构造特征，以下结合实施方式并配合附图作进一步说明。请参阅图1至图4，本专利技术的个性化穿戴假肢100包括大腿假肢10、小腿假肢20、脚部假肢30、第一弹簧40及第二弹簧50。大腿假肢10包含柔性的上部11及刚性的下部12，例如，上部11可以采用各种便于穿戴的柔性材料，而下部12采用提供足够强度的碳纤维，在获得更高的强度条件下还能尽可能地降低重量，较优的是，大腿假肢10是由3D打印出的一体式结构，以便于大腿假肢10的制造本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种个性化穿戴假肢，包括大腿假肢、小腿假肢、脚部假肢、第一弹簧及第二弹簧，其特征在于，所述大腿假肢包含柔性的上部及刚性的下部，所述大腿假肢的上部开设有穿套腔，所述大腿假肢的下部之底面为由前至后向上倾斜的弧形曲面，所述大腿假肢的下部还具有沿左右方向向外凸出的第一轴，所述小腿假肢的上部具有向上凸出并位于所述大腿假肢之下部前方的小腿前挡板、向上凸出并位于所述大腿假肢之下部后方的小腿后挡板、向上凸出并位于所述大腿假肢之下部的左侧外的左旋扣支架及向上凸出并位于所述大腿假肢之下部的右侧外的右旋扣支架，所述第一轴的左端呈转动地安装于所述左旋扣支架，所述第一轴的右端呈转动地安装于所述右旋扣支架，所述第一弹簧设于所述大腿假肢的下部与所述小腿假肢的上部之间，所述脚部假肢的上部具有向上凸出并位于所述小腿假肢之下部前方的脚部前挡板、向上凸出并位于所述小腿假肢之下部后方的脚部后挡板、向上凸出并位于所述小腿假肢之下部的左侧外的左承托架及向上凸出并位于所述小腿假肢之下部的右侧外的右承托架，所述小腿假肢的下部具有沿左右方向向外凸出的第二轴，所述第二轴的左端呈转动地安装于所述左承托架，所述第二轴的右端呈转动地安装于所述右承托架，所述第二弹簧设于所述小腿假肢的下部与所述脚部假肢的上部之间。...

【技术特征摘要】
1.一种个性化穿戴假肢，包括大腿假肢、小腿假肢、脚部假肢、第一弹簧及第二弹簧，其特征在于，所述大腿假肢包含柔性的上部及刚性的下部，所述大腿假肢的上部开设有穿套腔，所述大腿假肢的下部之底面为由前至后向上倾斜的弧形曲面，所述大腿假肢的下部还具有沿左右方向向外凸出的第一轴，所述小腿假肢的上部具有向上凸出并位于所述大腿假肢之下部前方的小腿前挡板、向上凸出并位于所述大腿假肢之下部后方的小腿后挡板、向上凸出并位于所述大腿假肢之下部的左侧外的左旋扣支架及向上凸出并位于所述大腿假肢之下部的右侧外的右旋扣支架，所述第一轴的左端呈转动地安装于所述左旋扣支架，所述第一轴的右端呈转动地安装于所述右旋扣支架，所述第一弹簧设于所述大腿假肢的下部与所述小腿假肢的上部之间，所述脚部假肢的上部具有向上凸出并位于所述小腿假肢之下部前方的脚部前挡板、向上凸出并位于所述小腿假肢之下部后方的脚部后挡板、向上凸出并位于所述小腿假肢之下部的左侧外的左承托架及向上凸出并位于所述小腿假肢之下部的右侧外的右承托架，所述小腿假肢的下部具有沿左右方向向外凸出的第二轴，所述第二轴的左端呈转动地安装于所述左承托架，所述第二轴的右端呈转动地安装于所述右承托架，所述第二弹簧设于所述小腿假肢的下部与所述脚部假肢的上部之间。2.根据权利要求1所述的个性化穿戴假肢，其特征在于，所述脚部前挡板具有面对所述小腿假肢之下部的第一倾斜结构，所述小腿假肢的下部具有匹配所述第一倾斜结构的第二倾斜结构，所述第二弹簧沿垂直于所述第一倾斜结构的倾斜方向布置，所述第二弹簧的第一端套装于所述第一倾斜结构内，所述第二弹簧的第二端套装于所述第二倾斜结构内。3.根据权利要求1所述的个性化穿戴假肢，其特征在于，所述第一轴的左端与所述左旋扣支架之间套装有左轴承。4.根据权利要求1所述的个性化穿戴假肢，其特征在于，所述第一弹簧沿左右方向呈间隔开的排列。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：李楠，何永成，陈盛贵，卢秉恒，
申请(专利权)人：东莞理工学院，
类型：发明
国别省市：广东,44