一种电控变阻尼数字缸式的义肢膝关节制造技术

本发明专利技术涉及一种电控变阻尼数字缸式的义肢膝关节的装置，该装置包括：膝关节电控变阻尼数字缸、固定安装块、义肢小腿杆、旋转铰链、活塞杆、上活塞盘、缸筒、单向阀、节流阀、固定活塞、弹簧、下活塞盘、力马达、电控信号

【技术实现步骤摘要】
一种电控变阻尼数字缸式的义肢膝关节


[0001]本专利技术属于下肢助力和义肢
，具体而言，涉及到一种电控变阻尼数字缸式的义肢膝关节。

技术介绍

[0002]随着社会的迅速发展，工业机械化和自动化被普遍采用，许多操作工人因为工伤造成下肢截肢伤残；另外，交通事故频发也使得一部分下肢受伤者不得不被实施截肢手术的治疗；同时，还有很多人因为患有疾病而导致截肢等等。所以，这部分下肢截肢人员十分需要社会的关爱，如果在安装合适的下肢义肢之后就有可能站立和行走，极大地提高他们的生活质量甚至可以做些力所能及的工作来回馈社会。同时，由于人体下肢是人站立和步行等日常活动的关键肢体，如果丧失了下肢对患者而言不仅让其丧失了生活和劳动能力，还会给患者的心理带来非常大的影响，所以使用合适的下肢义肢对他们的心理创伤的恢复也大有裨益。虽然下肢截肢患者的行动能力会受到影响，但不同的截肢部位对患者行动能力的影响程度不同，在常见的截肢情形中，膝上截肢完全影响患者的自主行走能力，必须依靠拐杖或者轮椅等辅助工具使自己缓慢移动。所以包含膝关节功能的下肢义肢是解决膝上截肢患者行动障碍的重要辅具，可以替代膝关节及其以下小腿的支撑与活动功能；其中的义肢膝关节是核心，一种电控变阻尼数字缸式的义肢膝关节，兼顾了模拟人体原始膝关节的阻尼需求和阻尼实时在线可变的功能，使得义肢膝关节的柔顺性、舒适性、安全可靠性等穿戴使用效果更佳。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种电控变阻尼数字缸式的义肢膝关节的装置。
[0004]为解决上述问题，本专利技术提供以下技术方案。
[0005]本专利技术的一种电控变阻尼数字缸式的义肢膝关节的装置，所述的装置其特征包括：膝关节电控变阻尼数字缸(1)、固定安装块(2)、义肢小腿杆(3)、旋转铰链1(4)、旋转铰链2(5)、旋转铰链3(6)、活塞杆(101)、上活塞盘(102)、缸筒(103)、单向阀1(104)、节流阀1(105)、固定活塞(106)、弹簧1(107)、下活塞盘(108)、单向阀2(109)、单向阀3(110)、节流阀2(111)、单向阀4(112)、弹簧1(113)、力马达(114)、电控信号
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控制器(115)、单向阀阀套(10401)、单向阀阀芯(10402)、节流阀阀套(10501)、节流阀阀芯(10502)、单向阀阀套(11001)、单向阀阀芯(11002)、节流阀阀套(11101)、节流阀阀芯(11102)。
[0006]优选地：膝关节电控变阻尼数字缸(1)通过固定安装块(2)与小腿杆(3)固定连接，与人体大腿通过旋转铰链1(4)、2(5)、3(6)链接，在膝关节电控变阻尼数字缸(1)内下活塞盘(110)与活塞杆(101)和上活塞盘(102)固定连接，单向阀1(104)和节流阀1(105)按顺序连接然后固定连接到固定活塞(106)一侧，力马达(114)和电控信号
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控制器(115)固定连接，力马达(114)和节流阀阀芯(10502)固定连接，弹簧(113)和节流阀阀芯(10502)固定连
接，单向阀3(110)和节流阀2(111)然后固定连接到固定活塞(106)另一侧，电控信号
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控制器(115)使力马达(114)产生电磁力可以驱动节流阀阀芯向弹簧(113)一侧移动，力马达(114)产生电磁力的大小由电控信号
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控制器(115)的电流的大小控制，并且力马达(114)产生电磁力去克服和平衡复位弹簧(113)产生的力，能调节流阀阀芯在节流阀阀套中的位置，进而调节单向阀1(104)和单向阀3(110)进出空气的流速，保护起立和坐下整个过程，防止人受到伤害，当残疾人想从站立到坐下时，电控信号
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控制器(115)通过控制力马达(114)驱动节流阀阀芯(11102)向左移动，节流阀2(111)打开、节流阀1(105)关闭，受到人体重力使膝关节电控变阻尼数字缸(1)1腔气体通过单向阀3(110)流向膝关节电控变阻尼数字缸(1)2腔，活塞杆(101)向下运动，从而助力残疾人从站立到坐下。
[0007]优选地：单向阀2(109)和单向阀4(112)、弹簧(107)与固定活塞(106)固定连接在与缸筒(103)内侧，当残疾人想从坐下到站立时，电控信号
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控制器(115)通过控制力马达(114)驱动节流阀阀芯(10502)向右移动，节流阀1(105)打开、节流阀2(111)关闭，弹簧(107)弹力推动活塞杆(101)向上运动，使2腔气体通过单向阀1(104)流向1腔，2腔体积变小，从而助力残疾人从坐下到站立。
[0008]优选地：单向阀2(109)和单向阀4(112)固定连接在缸筒(103)内侧，在残疾人从站立到坐下过程中，1腔内体积变小，压强变大，由于1腔内气压比外界大气压大，单向阀4(112)关闭，2腔体积变大，压强变小，当2腔内气压大于等于外界大气压时，单向阀2(109)关闭，当2腔内气压大于小于外界大气压时，单向阀2(109)打开，外界大气通过单向阀2(109)进入到2腔，这样以保证2腔内气体充足，使得能进行下一次的坐下到站立，在残疾人从坐下到站立过程中，2腔内体积变小，压强变大，由于2腔内气压比外界大气压大，单向阀2(109)关闭，1腔体积变大，压强变小，当1腔内气压大于等于外界大气压时，单向阀4(112)关闭，当1腔内气压大于小于外界大气压时，单向阀4(112)打开，外界大气通过单向阀4(112)进入到1腔，这样以保证1腔内气体充足，使得能进行下一次的站立到坐下。
附图说明
[0009]图1为电控变阻尼数字缸式的义肢膝关节的整体示意图；
[0010]图2为电控变阻尼数字缸式的义肢膝关节的膝关节电控变阻尼数字缸放大示意图；
[0011]图中标记：膝关节电控变阻尼数字缸(1)、固定安装块(2)、义肢小腿杆(3)、旋转铰链1(4)、旋转铰链2(5)、旋转铰链3(6)、活塞杆(101)、上活塞盘(102)、缸筒(103)、单向阀1(104)、节流阀1(105)、固定活塞(106)、弹簧1(107)、下活塞盘(108)、单向阀2(109)、单向阀3(110)、节流阀2(111)、单向阀4(112)、弹簧1(113)、力马达(114)、电控信号
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控制器(115)、单向阀阀套(10401)、单向阀阀芯(10402)、节流阀阀套(10501)、节流阀阀芯(10502)、单向阀阀套(11001)、单向阀阀芯(11002)、节流阀阀套(11101)、节流阀阀芯(11102)。
具体实施方式
[0012]图1是本专利技术一种电控变阻尼数字缸式的义肢膝关节的整体示意图，可以看出该装置的大体结构形式。
[0013]图1主要包括关节膝关节电控变阻尼数字缸(1)、固定安装块(2)、义肢小腿杆(3)
旋转铰链1(4)、旋转铰链2(5)、旋转铰链3(6)，从图中可以看出各个部件的位置关系，其中膝关节电控变阻尼数字缸(1)通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.本发明的一种电控变阻尼数字缸式的义肢膝关节的装置，所述的装置其特征包括：膝关节电控变阻尼数字缸(1)、固定安装块(2)、义肢小腿杆(3)、旋转铰链1(4)、旋转铰链2(5)、旋转铰链3(6)、活塞杆(101)、上活塞盘(102)、缸筒(103)、单向阀1(104)、节流阀1(105)、固定活塞(106)、弹簧1(107)、下活塞盘(108)、单向阀2(109)、单向阀3(110)、节流阀2(111)、单向阀4(112)、弹簧1(113)、力马达(114)、电控信号
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控制器(115)、单向阀阀套(10401)、单向阀阀芯(10402)、节流阀阀套(10501)、节流阀阀芯(10502)、单向阀阀套(11001)、单向阀阀芯(11002)、节流阀阀套(11101)、节流阀阀芯(11102)。2.根据权利要求1所述的一种电控变阻尼数字缸式的义肢膝关节的装置，其特征在于：膝关节电控变阻尼数字缸(1)通过固定安装块(2)与小腿杆(3)固定连接，与人体大腿通过旋转铰链1(4)、2(5)、3(6)链接，在膝关节电控变阻尼数字缸(1)内下活塞盘(110)与活塞杆(101)和上活塞盘(102)固定连接，单向阀1(104)和节流阀1(105)按顺序连接然后固定连接到固定活塞(106)一侧，力马达(114)和电控信号
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控制器(115)固定连接，力马达(114)和节流阀阀芯(10502)固定连接，弹簧(113)和节流阀阀芯(10502)固定连接，单向阀3(110)和节流阀2(111)然后固定连接到固定活塞(106)另一侧，电控信号
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控制器(115)使力马达(114)产生电磁力可以驱动节流阀阀芯向弹簧(113)一侧移动，力马达(114)产生电磁力的大小由电控信号
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控制器(115)的电流的大小控制，并且力马达(114)产生电磁力去克服和平衡复位弹簧(113)产生的力，能调节流阀阀芯在节流阀阀套中的位置，进而调节单向阀1(104)和单向阀3(110)进...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建英，杨明宇，周于入，魏傲坤，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：