一体智能假肢制造技术

本发明专利技术公开了一体智能假肢，包括膝关节基座、膝关节轴、液压杆、支撑架和支撑杆，以及踝足装置；膝关节基座的上端连接有大腿套筒座，膝关节轴贯穿设置在膝关节基座的左右两侧，支撑架套装在膝关节轴的两端，液压杆的上端铰接在膝关节基座的后端，液压杆的下端通过液压铰接座铰接在支撑架的底部中间，支撑杆设置在支撑架的底端，踝足装置连接在支撑杆的底端；膝关节基座的前部设置有膝关节电机，膝关节轴连接有齿轮限位装置，膝关节电机通过齿轮限位装置与支撑架相连接；踝足装置与膝关节基座之间设置有联动机构。本发明专利技术实现膝关节和踝足的联动协调工作，可有效的完成前摆、触地和后摆各种动作，做到了提供稳定支撑躯体，防止摔倒的目的。

Integrated intelligent prosthesis

The invention discloses an integrated intelligent artificial limb, which includes a knee joint base, a knee joint axis, a hydraulic rod, a support frame and a support rod, and an ankle foot device; the upper end of the knee joint base is connected with a thigh sleeve seat, the knee joint axis runs through the left and right sides of the knee joint base, the support frame is sleeved at both ends of the knee joint axis, the upper end of the hydraulic rod is hinged at the rear end of the knee joint base, and the hydraulic rod The lower end of the rod is hinged at the middle of the bottom of the support frame through a hydraulic hinge seat, the support rod is arranged at the bottom of the support frame, and the ankle foot device is connected at the bottom of the support rod; the front of the knee joint base is provided with a knee joint motor, the knee joint shaft is connected with a gear limit device, and the knee joint electric machine is connected with the support frame through a gear limit device; the ankle foot device and the knee joint base are arranged between There is linkage mechanism. The invention realizes the linkage and coordination of knee joint and ankle foot, can effectively complete various actions of front swing, touchdown and back swing, and achieves the purpose of providing stable support for the body and preventing falling.

【技术实现步骤摘要】
一体智能假肢
本专利技术涉及康复辅具
，具体涉及一体智能假肢。
技术介绍
由于战争、疾病、工伤、交通事故及自然灾害等各种原因，致使数以百万计的人失去健康的下肢，一些人失去了劳动能力，阻碍了他们进行正常社会交往，承受着巨大的身心压力；另一方面，肢体残疾往往影响人的日常生活，降低他们生存质量的同时也为护理他们的家人以及社会带来沉重的负担。由于目前医疗水平尚不能使肢体再生，因此，为这些截肢者安装假肢也就成为了代偿缺损肢体的重要手段。现有的假肢膝关节主要为被动型和半主动型假肢膝关节，普遍采用复杂的气压/液压阻尼系统模拟人体肌肉-肌腱组织，靠残端带动膝关节运动，在能量提供方面存在缺陷，不能主动上、下楼梯和爬斜坡，长时间穿戴会使截肢者产生疲劳感。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供实现膝关节和踝足的联动协调工作，可有效的完成前摆、触地和后摆各种动作，做到了提供稳定支撑躯体，防止摔倒的一体智能假肢。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一体智能假肢，包括膝关节基座、膝关节轴、液压杆、支撑架和支撑杆，以及踝足装置；所述膝关节基座的上端连接有大腿套筒座，所述膝关节轴贯穿设置在膝关节基座的左右两侧，所述支撑架套装在膝关节轴的两端，所述液压杆的上端铰接在膝关节基座的后端，液压杆的下端通过液压铰接座铰接在支撑架的底部中间，所述支撑杆设置在支撑架的底端，所述踝足装置连接在支撑杆的底端；所述膝关节基座的前部设置有膝关节电机，所述膝关节轴连接有齿轮限位装置，所述膝关节电机通过齿轮限位装置与支撑架相连接；所述踝足装置与膝关节基座之间设置有联动机构；所述膝关节电机与设置在支撑架一侧的控制器相连接。进一步的，所述齿轮限位装置，包括驱动齿轮、限位齿轮、锁头和电磁铁；所述驱动齿轮设置在膝关节电机的输出轴上，所述限位齿轮设置在膝关节轴上，限位齿轮的齿段与驱动齿轮相啮合，限位齿轮的下端设置有限位头，所述限位头下方的支撑架上设置有活动锁头，所述活动锁头与设置在下方的电磁铁相连接，所述电磁铁与控制器相连接，所述活动锁头后方的支撑架上设置有限位块，所述限位块与其前方的限位头相对应。进一步的，所述液压杆的下部设置有阻尼板，所述阻尼板的末端连接有阻尼电机。进一步的，所述阻尼板为扇形齿轮，且与阻尼电机的输出轴通过齿轮连接。进一步的，所述联动机构包括上连接杆、枢接板和Y形连杆，所述上连接杆的上端铰接在膝关节轴后方的限位齿轮上，上连接杆的下端铰接在枢接板的上部，所述枢接板的前端铰接在支撑架的底端，所枢接板的下部与Y形连杆的上端相铰接，所述Y形连杆的下端与设置在踝足装置后侧的铰接座相连接。进一步的，所述膝关节轴的一侧设置有角度传感器，所述角度传感器与控制器相连接。进一步的，所述踝足装置包括支撑座、铰接座、球冠座、脚板、后跟座和后跟板，所述支撑座的上端与支撑杆相连接，支撑座的下端通过铰接腔与铰接座相连接，所述铰接座的下端通过固定腔与球冠座相连接，所述球冠座的下方依次固定安装有脚板、后跟座和后跟板。进一步的，所述球冠座与脚板的后端相连接，所述后跟座的后端与与脚板的后端相连接，所述后跟板的前端与后跟座的前端相连接。进一步的，所述球冠座的上端为球冠，所述球冠中设置有连接螺杆，所述连接螺杆通过螺栓固定在固定腔中。进一步的，所述球冠座的前端设置有向下开口的上安装腔，所述上安装腔中安装有与控制器相连接的前压力传感器，所述后跟座的底端设置有向下开口的下安装腔，所述下安装腔中安装有与控制器相连接的后压力传感器。进一步的，所述前压力传感器的下端设置有缓冲橡胶。进一步的，所述支撑座的前端设置有斜面。进一步的，所述支撑杆为伸缩杆。进一步的，所述膝关节基座与支撑架之间的夹角范围为0度~85度，所述铰接座的活动范围为0度~25度。工作原理：当佩戴者上楼弯曲腿部时，控制器通过控制膝关节电机和齿轮限位装置，使支撑架连同支撑杆绕膝关节轴转动，进而大腿组件与小腿组件之间的活动夹角范围为0度~85度；与此同时，在上连接杆、枢接板和Y形连杆的联动下，使得脚板的前端抬起，连接铰接座的脚板的活动范围为0度~25度。本专利技术的有益效果是，通过控制器集成控制有膝关节电机、阻尼电机、液压杆、角度传感器和前、后压力传感器，以及联动机构和踝足装置，实现膝关节和踝足的联动协调工作，可有效的完成前摆、触地和后摆各种动作，做到了提供稳定支撑躯体，防止摔倒的目的。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图2是本专利技术联动的结构示意图；图3是本专利技术齿轮限位装置的结构示意图；图4是本专利技术阻尼调节装置的结构示意图；图5是本专利技术踝足部的结构分解示意图；图6是本专利技术踝足部的结构整体示意图；图7是本专利技术前摆状态时的结构示意图；图8是本专利技术后摆状态时结构示意图。附图中：1、膝关节基座，11、大腿套筒座，12、膝关节轴，121、齿轮限位装置，1211、驱动齿轮，1212、限位齿轮，12121、限位头，12122、齿段，1213、活动锁头，1214、电磁铁，122、膝关节电机，1231、角度传感器，1232、控制器，13、液压杆，131、液压铰接座，132、阻尼板，133、阻尼电机，14、上连接杆，141、枢接板，142、Y形连杆，2、支撑架，20、限位块，21、支撑杆，22、支撑座，221、斜面，222、铰接腔，23、铰接座，233、固定腔，31、连接螺杆，32、球冠座，321、球冠，332、上安装腔，3321、前压力传感器，3322、缓冲橡胶，341、脚板，342、后跟座，3421、下安装腔，3422、后压力传感器，343、后跟板。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术的具体实施方式作进一步详细说明：如图1-图6所示，一体智能假肢，包括膝关节基座1、膝关节轴12、液压杆13、支撑架2和支撑杆21，以及踝足装置；膝关节基座1的上端连接有大腿套筒座11，膝关节轴12贯穿设置在膝关节基座1的左右两侧，支撑架2套装在膝关节轴12的两端，液压杆13的上端铰接在膝关节基座1的后端，液压杆13的下端通过液压铰接座131铰接在支撑架2的底部中间，支撑杆21设置在支撑架2的底端，踝足装置连接在支撑杆21的底端；膝关节基座1的前部设置有膝关节电机122，膝关节轴12连接有齿轮限位装置121，膝关节电机122通过齿轮限位装置121与支撑架2相连接；踝足装置与膝关节基座1之间设置有联动机构；膝关节电机122与设置在支撑架2一侧的控制器1232相连接，支撑杆21为伸缩杆。齿轮限位装置121，包括驱动齿轮1211、限位齿轮1212、锁头1213和电磁铁1214；驱动齿轮1211设置在膝关节电机122的输出轴上，限位齿轮1212设置在膝关节轴12上，限位齿轮1212的齿段12122与驱动齿轮1211相啮合，限位齿轮1212的下端设置有限位头12121，限位头12121下方的支撑架2上设置有活动锁头1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一体智能假肢，其特征在于，包括膝关节基座、膝关节轴、液压杆、支撑架和支撑杆，以及踝足装置；所述膝关节基座的上端连接有大腿套筒座，所述膝关节轴贯穿设置在膝关节基座的左右两侧，所述支撑架套装在膝关节轴的两端，所述液压杆的上端铰接在膝关节基座的后端，液压杆的下端通过液压铰接座铰接在支撑架的底部中间，所述支撑杆设置在支撑架的底端，所述踝足装置连接在支撑杆的底端；所述膝关节基座的前部设置有膝关节电机，所述膝关节轴连接有齿轮限位装置，所述膝关节电机通过齿轮限位装置与支撑架相连接；所述踝足装置与膝关节基座之间设置有联动机构；所述膝关节电机与设置在支撑架一侧的控制器相连接。/n

【技术特征摘要】
1.一体智能假肢，其特征在于，包括膝关节基座、膝关节轴、液压杆、支撑架和支撑杆，以及踝足装置；所述膝关节基座的上端连接有大腿套筒座，所述膝关节轴贯穿设置在膝关节基座的左右两侧，所述支撑架套装在膝关节轴的两端，所述液压杆的上端铰接在膝关节基座的后端，液压杆的下端通过液压铰接座铰接在支撑架的底部中间，所述支撑杆设置在支撑架的底端，所述踝足装置连接在支撑杆的底端；所述膝关节基座的前部设置有膝关节电机，所述膝关节轴连接有齿轮限位装置，所述膝关节电机通过齿轮限位装置与支撑架相连接；所述踝足装置与膝关节基座之间设置有联动机构；所述膝关节电机与设置在支撑架一侧的控制器相连接。


2.根据权利要求1所述的一体智能假肢，其特征在于，所述联动机构包括上连接杆、枢接板和Y形连杆，所述上连接杆的上端铰接在膝关节轴后方的限位齿轮上，上连接杆的下端铰接在枢接板的上部，所述枢接板的前端铰接在支撑架的底端，所枢接板的下部与Y形连杆的上端相铰接，所述Y形连杆的下端与设置在踝足装置后侧的铰接座相连接。


3.根据权利要求1或2所述的一体智能假肢，其特征在于，所述齿轮限位装置，包括驱动齿轮、限位齿轮、锁头和电磁铁；所述驱动齿轮设置在膝关节电机的输出轴上，所述限位齿轮设置在膝关节轴上，限位齿轮的齿段与驱动齿轮相啮合，限位齿轮的下端设置有限位头，所述限位头下方的支撑架上设置有活动锁头，所述活动锁头与设置在下方的电磁铁相连接，所述电磁铁与控制器相连接，所述活动锁头后方的支撑架上设置有限位块，所述限位块与其前方的限位头相对应。


4.根据权利要求3所述的一体智能...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄元清，周坤宏，
申请(专利权)人：湖南嘉米机电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43