一种基于流体弹簧驱动的无源髋关节支具，包括腰部单元、连接传动装置、流体弹簧装置、驱动钢丝和膝关节稳定装置；腰部单元通过连接传动装置与大腿相连接，两组连接传动装置分别在左右腿对称设置，流体弹簧装置设置在连接传动装置的内部，驱动钢丝一端固定在流体弹簧装置上，另一端固定在腰部单元上；每个连接传动装置上还连接有膝关节稳定装置。本发明专利技术实现髋关节运动助力以及提高膝关节稳定性的同时，大大降低了髋关节无源助力支具的体积，减少了相关结构，降低了重量，提高了整机在日常生活中的使用便捷性。使用便捷性。使用便捷性。
【技术实现步骤摘要】
一种基于流体弹簧驱动的无源髋关节支具
[0001]本专利技术属于康复医疗器械领域，特别涉及一种基于流体弹簧驱动的无源髋关节支具。
技术介绍
[0002]传统的髋关节支具通常只具有固定髋关节的作用，一般用于髋关节手术和运动损伤后的髋关节固定与恢复，防止二次损伤。少数髋关节支架虽然具有一定的助力效果，但是由于传统机械式弹簧无法在较小的体积下提供足够大的驱动力，导致大多数助力效果并不明显。因此传统的髋关节支具无法有效降低髋关节的载荷，并在运动中为髋关节提供足够的额外驱动动力。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的在于提供一种基于流体弹簧驱动的仿生髋关节支架，以解决上述问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0005]一种基于流体弹簧驱动的无源髋关节支具，包括腰部单元、连接传动装置、流体弹簧装置、驱动钢丝和膝关节稳定装置；腰部单元通过连接传动装置与大腿相连接，两组连接传动装置分别在左右腿对称设置，流体弹簧装置设置在连接传动装置的内部，驱动钢丝一端固定在流体弹簧装置上，另一端固定在腰部单元上；每个连接传动装置上还连接有膝关节稳定装置。
[0006]进一步的，连接传动装置包括传动杆、弹簧盖板、下连接件和流体弹簧装置；传动杆通过铰链装置设置在腰部单元上，弹簧盖板扣合设置在传动杆上，流体弹簧通过螺钉固定在传动杆上，下连接件通过螺钉固定在传动杆的下端。
[0007]进一步的，传动杆上端设置有驱动凸轮，腰部单元设有调节旋钮，驱动钢丝一端固定在调节旋钮上，另一端绕过驱动凸轮后穿过传动杆的钢丝通道连接到流体弹簧装置。
[0008]进一步的，流体弹簧装置包括缸体、活塞、活塞杆和驱动块；驱动钢丝的另一端固定在驱动块上，两个活塞杆的一端分别垂直固定在驱动块的两端，两个活塞杆的另一端均固定有活塞，有活塞的一端插入缸体的一端，缸体的另一端密封固定在传动杆内靠近驱动凸轮的一端。
[0009]进一步的，驱动块和缸体之间设置有连接板和套筒，套筒通过螺栓与驱动块的中部固定连接，驱动钢丝与套筒中心固定连接；连接板上设置有用于穿过套筒和活塞杆的圆孔，活塞杆和圆孔之间设置有密封套；传动杆内设置有密封螺栓孔，缸体通过固定螺钉与传动杆上的密封螺栓孔连接。
[0010]进一步的，缸体内设置有流体。
[0011]进一步的，膝关节固定装置包括外侧固定壳、内侧固定壳、外侧连杆、内侧连杆、上驱动块和下驱动块(25)；外侧连杆和内侧连杆一端连接在上驱动块上，另一端连接在下驱
动块上，外侧固定壳与内侧固定壳通过螺纹连接将外侧连杆、内侧连杆、上驱动块和下驱动块固定在内部。
[0012]进一步的，外侧连杆和内侧连杆之间通过套筒连接。
[0013]进一步的，腰部单元、连接传动装置和膝关节稳定装置上均设有用于固定的绑带。
[0014]进一步的，腰部单元由左右两部分构成，通过若干连接块连接而成。
[0015]与现有技术相比，本专利技术有以下技术效果：
[0016]本专利技术使用流体弹簧装置作为驱动单元，设计了一款结构紧凑、装量轻，并且能够产生较高髋关节驱动力的髋关节仿生无源外骨骼。在髋关节伸展时，在伸展角度的作用下，通过驱动钢丝与驱动凸轮的配合，拉动流体弹簧实现压缩，将人体的一部分动能转化为流体弹簧的弹性势能储存起来。而当人体髋关节向前屈曲时，流体弹簧释放弹性势能，所产生的复位力拉动驱动钢丝，配合驱动凸轮在髋关节处产生帮助髋关节运动的驱动力。本专利技术实现髋关节运动助力以及提高膝关节稳定性的同时，大大降低了髋关节无源助力支具的体积，减少了相关结构，降低了重量，提高了整机在日常生活中的使用便捷性。
附图说明
[0017]图1为本专利技术的结构图；
[0018]图2为本专利技术中连接传动装置的爆炸图；
[0019]图3为本专利技术中连接传动装置的剖视图；
[0020]图4为本专利技术中流体弹簧装置的爆炸图；
[0021]图5为本专利技术中流体弹簧装置的剖视图；
[0022]图6为本专利技术中膝关节稳定装置的爆炸图。
[0023]其中：1、腰部单元；2、连接传动装置；3、流体弹簧装置；4、下盖板；5、上盖板；6、传动杆；7、弹簧盖板；8、下连接件；9、调节旋钮；10、驱动钢丝；11、驱动凸轮；12、固定螺母；13、驱动块；14、活塞杆；15、套筒；16、活塞；17、缸体；18、密封套；19、连接板；20、流体；21、膝关节固定装置；22、外侧固定壳；23、外侧连杆；24、套筒；25、下驱动块；26、外侧连杆；27、上驱动块；28、内侧固定壳。
具体实施方式
[0024]以下结合附图对本专利技术进一步说明：
[0025]请参阅图1至图6，一种基于流体弹簧驱动的仿生髋关节支架，其特征在于：腰部单元1、连接传动装置2、驱动钢丝10和流体弹簧装置3；腰部单元1通过若干连接块连接而成，类似手表金属表带结构；腰部单元1依靠连接传动装置2与大腿相连接，两组连接传动装置2分别在左右腿对称设置，流体弹簧装置3设置在连接传动装置2的内部，驱动钢丝10一端固定在流体弹簧装置3的套筒15上，另一端固定在腰部单元1上；当膝关节伸展时，连接传动装置2和腰部单元1产生相对弯曲，驱动钢丝10张紧通过与驱动凸轮11配合从而将流体弹簧装置3上的套筒15向髋关节中心拉动，从而压缩流体弹簧装置3；当髋关节屈曲时，连接传动装置2和腰部单元1相对角度恢复初始位置，流体弹簧装置3回弹产生复位力，拉动驱动钢丝10恢复原状，与驱动凸轮11配合在髋关节上产生驱动力矩；连接传动装置2通过绑带固定在大腿远端，腰部单元1通过绑带固定在腰部；
[0026]连接传动装置2包括传动杆6、弹簧盖板7、下连接件8以及流体弹簧装置3；传动杆6通过铰链装置设置在腰部单元1上，传动杆6上端设置有驱动凸轮11；流体弹簧装置3设置在传动杆6内部。
[0027]流体弹簧通过螺钉固定在传动杆6上，下连接件8通过螺钉固定在传动杆6的下端；驱动凸轮11下端内部设有钢丝通道。
[0028]腰部单元1设有调节旋钮9，驱动钢丝10一端固定在调节旋钮9上，另一端绕过驱动凸轮11后穿过传动杆6的钢丝通道连接到流体弹簧装置3。
[0029]流体弹簧装置3包括缸体17、活塞16、活塞杆14和驱动块13；驱动钢丝10的另一端固定在驱动块13上，两个活塞杆14的一端分别垂直固定在驱动块13的两端，两个活塞杆14的另一端均固定有活塞16，有活塞16的一端插入缸体17的一端，缸体17的另一端密封固定在传动杆6内靠近驱动凸轮11的一端。
[0030]驱动块13和缸体17之间设置有连接板19和套筒15，套筒15通过螺栓与驱动块13的中部固定连接，驱动钢丝10与套筒15中心固定连接；连接板19上设置有用于穿过套筒15和活塞杆14的圆孔，活塞杆14和圆孔之间设置有密封套18；传动杆6内设置有密封螺栓孔，缸体17通过固定螺钉与传动杆上6的密封螺栓孔连接。
[0031]外侧连杆23和内侧连杆26一端连接在本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于流体弹簧驱动的无源髋关节支具，其特征在于，包括腰部单元(1)、连接传动装置(2)、流体弹簧装置(3)、驱动钢丝(10)和膝关节稳定装置(21)；腰部单元(1)通过连接传动装置(2)与大腿相连接，两组连接传动装置(2)分别在左右腿对称设置，流体弹簧装置(3)设置在连接传动装置(2)的内部，驱动钢丝(10)一端固定在流体弹簧装置(3)上，另一端固定在腰部单元(1)上；每个连接传动装置(2)上还连接有膝关节稳定装置(21)。2.根据权利要求1所述的一种基于流体弹簧驱动的无源髋关节支具，其特征在于，连接传动装置(2)包括传动杆(6)、弹簧盖板(7)、下连接件(8)和流体弹簧装置(3)；传动杆(6)通过铰链装置设置在腰部单元(1)上，弹簧盖板(7)扣合设置在传动杆(6)上，流体弹簧(3)通过螺钉固定在传动杆(6)上，下连接件(8)通过螺钉固定在传动杆(6)的下端。3.根据权利要求2所述的一种基于流体弹簧驱动的无源髋关节支具，其特征在于，传动杆(6)上端设置有驱动凸轮(11)，腰部单元(1)设有调节旋钮(9)，驱动钢丝(10)一端固定在调节旋钮(9)上，另一端绕过驱动凸轮(11)后穿过传动杆(6)的钢丝通道连接到流体弹簧装置(3)。4.根据权利要求1所述的一种基于流体弹簧驱动的无源髋关节支具，其特征在于，流体弹簧装置(3)包括缸体(17)、活塞(16)、活塞杆(14)和驱动块(13)；驱动钢丝(10)的另一端固定在驱动块(13)上，两个活塞杆(14)的一端分别垂直固定在驱动块(13)的两端，两个活塞杆(14)的另一端均固定有活塞(16)，有活塞(16)的一端插入缸体(17)的一端，缸体(17)的另一端密封固定在传动杆(6)内靠...
【专利技术属性】
技术研发人员：张烜，万世昌，朱浩明，封硕，王婉颖，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：
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