主动型假肢膝关节站立锁止与分载一体化结构制造技术

本发明专利技术涉及一种主动型假肢膝关节站立锁止与分载一体化结构，包括上端连接组件和下端连接组件，上端连接组件的结构包括上端连接块、与上端连接块活动配合的锁止件，下端连接组件的结构包括中空套筒，其内设置减速驱动组件和与减速驱动组件传动连接的关节轴，中空套筒两端分别连接有端盖，端盖通过轴承件与关节轴连接，关节轴与中空套筒同轴设置，关节轴两端分别通过侧连接件与上端连接块连接，中空套筒下部连接有假肢腿，中空套筒与上端连接块之间形成有间隙，通过减速驱动组件使上端连接组件与下端连接组件相对转动实现摆动，站立相时锁止件与中空套筒接触产生摩擦力实现锁止，摆动相时与中空套筒脱离。本发明专利技术优化了结构设计提高了其综合性能。提高了其综合性能。提高了其综合性能。

【技术实现步骤摘要】
主动型假肢膝关节站立锁止与分载一体化结构


[0001]本专利技术涉及主动型假肢
，尤其是一种主动型假肢膝关节站立锁止与分载一体化结构。

技术介绍

[0002]主动型假肢区别于不能提供主动力矩的被动型假肢，能为佩戴者的行动提供辅助力矩同时提供更舒适的使用体验感。人佩戴假肢的运动过程可以分为摆动相和站立相两个阶段，摆动相为人的行进阶段，左右腿交替摆动，站立相为人的静止阶段，两腿支撑着地。
[0003]现有技术中，电机驱动的主动型假肢膝关节通常采用四连杆机构的结构，直线电机布置在假肢小腿的躯干上，尽管其能够较好地模拟行走步态，但具有结构紧凑性和轻便程度较差、缺乏锁止功能和直线电机对佩戴者的冲击性较大的缺点。与此同时，液压驱动也存着在便携性与结构紧凑度等问题。此外，假肢是直接安装在人体上的，假肢的重量与尺寸大小都将直接影响佩戴的舒适度。而假肢膝关节结构的承载能力往往与膝关节体积和质量呈矛盾关系，因此目前仍缺少综合性能好的主动型假肢方案。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术提供一种主动型假肢膝关节站立锁止与分载一体化结构，优化结构设计提高综合性能。
[0005]本专利技术采用的技术方案如下：
[0006]一种主动型假肢膝关节结构，包括上端连接组件和下端连接组件，所述上端连接组件的结构包括上端连接块、与所述上端连接块活动配合的锁止件，所述下端连接组件的结构包括中空套筒，中空套筒内设置减速驱动组件和与减速驱动组件传动连接的关节轴，所述中空套筒两端分别连接有端盖，所述端盖通过轴承件与所述关节轴连接，关节轴与中空套筒同轴设置，关节轴两端分别通过侧连接件与所述上端连接块连接，中空套筒下部连接有假肢腿，中空套筒与上端连接块之间形成有间隙，工作时通过减速驱动组件的驱动使所述上端连接组件与所述下端连接组件相对转动，在站立相时锁止件与中空套筒接触产生摩擦力实现锁止，在摆动相时锁止件与中空套筒脱离。
[0007]进一步技术方案为：
[0008]所述锁止件的结构包括锁颈，其上端形成有上限位部，下端与锁止块相连，上端连接块内形成有容纳锁颈和锁止块的腔体，腔体内壁设有下限位部，且腔体内设有弹簧，所述弹簧一端与所述下限位部连接，另一端与所述锁颈连接，用于提供预紧力使锁颈的上限位部与上端连接块的顶面脱离并使锁止块受所述下限位部限位。
[0009]所述锁止件的结构还包括摩擦片，其连接在所述锁止块的底部，所述摩擦片呈弧形片状，其表面与中空套筒外壁轮廓匹配。
[0010]所述侧连接件以所述上端连接块为中心对称设置，侧连接件上侧与上端连接块固连，下侧套在关节轴并通过键相连，实现传动连接。
[0011]所述关节轴为中空结构。
[0012]锁颈上设有键槽，用于与上端连接块配合对其周向位置进行锁定。
[0013]所述减速驱动组件的结构包括电机定子、电机转子和减速器，电机定子固设于中空套筒中，电子转子通过连接件与轴套相连，所述轴套与关节轴通过轴承件相连，轴套与所述减速器的输入端连接，所述减速器的输出端通过一输出盘与所述关节轴连接。
[0014]本专利技术的有益效果如下：
[0015]本专利技术仅利用锁止块及摩擦片与中空套筒的摩擦，实现了站立锁止功能，防止关节意外弯曲导致佩戴者跌倒，提高安全性。
[0016]本专利技术解决了承载能力与膝关节质量的矛盾关系。通过将承载力经两组路径传递到假肢腿，实现承载力的分载，在相同承载强度下有效降低了对中空套筒和关节轴的强度刚度的要求，可以有效保护关节轴，进而有助于减轻关节的质量，使得整体结构更加轻便。
[0017]本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。
附图说明
[0018]图1为本专利技术实施例的立体结构示意图。
[0019]图2为本专利技术实施例的剖视图。
[0020]图3为本专利技术实施例的爆炸图。
[0021]图中：1、锁颈；2、上端连接块；3、弹簧；4、锁止块；5、摩擦片；6、中空套筒；7、侧连接件；8、盖板；9、左端盖；10、电机定子；11、电机定子端套筒；12、电机转子；13、转子固定件；14、轴承；15、弹性挡圈；16、定位套；17、轴套；18、关节轴；19、减速器；20、输出盘；21、右端盖；22、假肢腿连接件；23、假肢腿；101、上限位部；201、下限位部。
具体实施方式
[0022]以下结合附图说明本专利技术的具体实施方式。
[0023]参见图1和图2，本实施例的主动型假肢膝关节结构，包括上端连接组件和下端连接组件，上端连接组件的结构包括上端连接块2、与上端连接块2活动配合的锁止件，下端连接组件的结构包括中空套筒6，中空套筒6内设置减速驱动组件和与减速驱动组件传动连接的关节轴18，中空套筒6两端分别通过紧固件连接有端盖，分别为左端盖9和右端盖21，两个端盖分别通过轴承14与关节轴18连接，关节轴18与中空套筒6同轴设置，关节轴18两端分别通过侧连接件7与上端连接块2连接，中空套筒6下部连接有假肢腿23，中空套筒6与上端连接块2之间形成有间隙，工作时，通过减速驱动组件的驱动使上端连接组件与下端连接组件相对转动实现摆动，锁止件在站立相时可与中空套筒6接触产生摩擦力实现锁止，摆动相时与中空套筒6脱离。
[0024]参见图2，锁止件的结构包括锁颈1，其上端形成有上限位部101，下端与锁止块4相连，上端连接块2内形成有容纳锁颈1和锁止块4的腔体，腔体内壁设有下限位部201，且腔体内设有弹簧3，弹簧3一端与下限位部201连接，另一端与锁颈1连接，用于提供预紧力使锁颈1的上限位部101与上端连接块2的顶面脱离并使锁止块4受下限位部201限位。
[0025]锁止件的结构还包括摩擦片5，其连接在锁止块4的底部，摩擦片5呈弧形片状，其
表面与中空套筒6外壁轮廓匹配。
[0026]摩擦片5沿上下端连接组件相对运动方向的长度与关节轴18旋转角度范围匹配，摩擦片为摩擦损耗件，更换方便。
[0027]侧连接件7以上端连接块2为中心对称设置，侧连接件7上侧与上端连接块2固连，下侧套在关节轴18并通过键相连，实现传动连接。
[0028]锁颈1上设有键槽，用于与上端连接块2配合对其周向位置进行锁定。
[0029]其中，锁颈1上端用于与大腿接受腔(图中未示出)相连，大腿接受腔与使用者的大腿残肢相连，锁颈1的上限位部101、上端连接块2上的下限位部201起限位作用，到达限定位置后来自大腿残肢的承载力更多将通过两个侧连接件7传递。侧连接件7套在关节轴18上，并利用键将关节轴18的旋转运动传递至侧连接件7再传递给上端连接块2和锁颈1。由于侧连接件7对称地设置在关节轴18两端，其中的弯矩可相互抵消。锁颈1、上端连接块2和弹簧3共同构成弹簧缓冲模块，提高缓冲承载性能。锁止块4及其上的摩擦片5仅在站立相承受佩戴者沿重力方向的压力时才会与中空套筒6接触，并可通过摩擦片5与中空套筒6的相互挤压产生本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种主动型假肢膝关节结构，其特征在于，包括上端连接组件和下端连接组件，所述上端连接组件的结构包括上端连接块(2)、与所述上端连接块(2)活动配合的锁止件，所述下端连接组件的结构包括中空套筒(6)，中空套筒(6)内设置减速驱动组件和与减速驱动组件传动连接的关节轴(18)，所述中空套筒(6)两端分别连接有端盖，所述端盖通过轴承件与所述关节轴(18)连接，关节轴(18)与中空套筒(6)同轴设置，关节轴(18)两端分别通过侧连接件(7)与所述上端连接块(2)连接，中空套筒(6)下部连接有假肢腿(23)，中空套筒(6)与上端连接块(2)之间形成有间隙，工作时通过减速驱动组件的驱动使所述上端连接组件与所述下端连接组件相对转动，在站立相时锁止件与中空套筒(6)接触产生摩擦力实现锁止，在摆动相时锁止件与中空套筒(6)脱离。2.根据权利要求1所述的主动型假肢膝关节结构，其特征在于，所述锁止件的结构包括锁颈(1)，其上端形成有上限位部(101)，下端与锁止块(4)相连，上端连接块(2)内形成有容纳锁颈(1)和锁止块(4)的腔体，腔体内壁设有下限位部(201)，且腔体内设有弹簧(3)，所述弹簧(3)一端与所述下限位部(201)连接，另一端与所述锁颈(1)连接，用于提供预紧力使锁颈(1)的上限位部(...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗翔，李晓帆，张克刚，
申请(专利权)人：江苏省伤残人康复中心，
类型：发明
国别省市：