【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及小腿假肢修型，尤其涉及一种小腿假肢取型方法及取型系统。
技术介绍
1、假肢是利用工程技术的手段和方法，为弥补截肢者或不完全缺损的肢体，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。同时这对美化患者形象、增强患者信心起到了十分重要的作用，有助于残肢患者更好的回归社会。
2、在制作假肢的过程中，需要对患者的残肢进行取型，以使假肢装配腔能够贴合到患者的残肢上，并保证患者体感舒适。目前针对患者残肢的取型以及假肢的制作，需要使用气囊固定并调整患者残肢姿态，辅助进行患者残肢形态的取型。目前气囊主要是通过人工的方式进行加压，这十分依赖假肢技师的个人经验及患者主观感受，需要不断沟通来确定气囊加压程度是否合适，这难以确保对残肢表面信息采集的实时性和准确性，会影响取型工作。
3、现有申请公布号为cn114681173a的专利技术专利申请，公开了一种气囊模块化智能调节假肢，它包括假肢接受器、充气泵、控制器，假肢接受器上部设有容腔，容腔内壁设有可调衬垫，可调衬垫包含接触层、检测层以及支撑层，检测层包括含有岛-桥电路结构的电子皮肤，电子皮肤内置有压力检测器，支撑层包含弹性填充物及设置在弹性填充物间的气囊组，气囊组包括位于容腔底部的多个以同心圆形式设置的底部气囊以及环绕容腔设置的多个侧面支撑气囊，其控制方法采用微分先行pid方式对气囊组进行充气。
4、如上述技术方案中，其采用pid控制方式对气囊组进行充气，以使假肢可与患者残肢良好贴
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提出了一种适用于使用气囊对患者残肢取型，且取型精度高的小腿假肢取型方法及取型系统，以解决现有的气囊充气调节方法仅适用于制定好的特定假肢，不适用于患者残肢取型的问题。
2、本专利技术的技术方案是这样实现的：
3、一方面，本专利技术提供了一种小腿假肢取型方法，包括以下步骤：
4、s1、获取患者残肢的三维形态，根据患者残肢表面凹陷程度设置分区域柔性气囊，并设定分区域柔性气囊的预设压力b和气压误差e；
5、s2、将分区域柔性气囊放置到小腿假肢取型腔内，并将气囊通过管路连接至泵机，同时在管路上设置气压传感器用于检测气囊的预设压力b和气压误差e；
6、s3、设置患者残肢表面信息采集模块，用于采集患者残肢表面位移数据、气囊压力和残肢压力数据；
7、s4、患者将小腿残肢放置到小腿假肢取型腔内，以气囊包裹残肢，之后对气囊充气至预设压力b，充气过程中，依据气压传感器的检测数值、表面信息采集模块采集的信息控制充气气路压力，并通过气囊当前气压去对比气压误差e，以调整气囊压力；
8、s5、待所有气囊压力调整至小于误差e时，停止充气操作，并根据患者体感微调气囊压力，直至达到舒适程度，之后对患者残肢进行取型。
9、在以上技术方案的基础上，优选的，步骤s4包括以下操作：
10、s41、根据患者残肢的三维形态，调整患者站姿，以使残肢对应分区域柔性气囊；
11、s42、根据患者残肢表面的凹陷程度对气囊进行预充气，直至气囊可支撑患者残肢，防止患者残肢滑动，此时气囊达到预设压力b；
12、s43、根据对患者残肢的取型要求，按照取型顺序对每个气囊进行充气，在充气过程中，依据气压传感器的检测数值实时对前一气囊的气压进行调整，直至完成所有的气囊充气，且所有气囊气压误差小于e。
13、在以上技术方案的基础上，优选的，在操作s43中，实时检测在先充气的气囊压力，当在后充气气囊压力影响到在先充气气囊，导致在先充气气囊压力大于气压误差e时，对在先充气的气囊进行放气。
14、在以上技术方案的基础上，优选的，在步骤s1中，还包括设置多个压力传感器，压力传感器设置在分区域柔性气囊中任意相邻的两个气囊之间，用于检测两个气囊之间的压力，以辅助气路压力进行调整。
15、在以上技术方案的基础上，优选的，利用pc端对取型流程进行控制；pc端可视化界面用于显示患者的姓名、年龄、性别及残值类别信息，并显示表面信息采集模块采集的位移数据、气囊压力和残肢压力数据；同时用于气囊压力调整数据的输入。
16、另一方面，本专利技术提供了一种小腿假肢取型系统，应用上述的假肢取型气路控制方法，包括取型腔壳体、分区域柔性气囊、气泵、单向阀、减压阀、电磁比例压力阀和气压传感器，其中，
17、取型腔壳体开设有小腿假肢取型腔；
18、分区域柔性气囊设置在取型腔壳体内；
19、气泵与分区域柔性气囊通过管路相连接，管路由气泵到分区域柔性气囊的方向依次串联单向阀、减压阀、电磁比例压力阀和气压传感器。
20、在以上技术方案的基础上，优选的，还包括arduino板和pc端，其中，
21、电磁比例压力阀与arduino板通过电连接，气压传感器与arduino板通过电连接；
22、pc端电连接arduino板，pc端用于信息显示反馈。
23、在以上技术方案的基础上，优选的，表面信息采集模块为第一压力传感器和位移传感器，第一压力传感器和位移传感器贴合患者残肢设置。
24、在以上技术方案的基础上，优选的，分区域柔性气囊包括气囊主体和分区气囊，其中，
25、气囊主体设置在小腿假肢取型腔内，气囊主体为环形状，且气囊主体上开设有若干容置槽；
26、分区气囊嵌合安装在容置槽内。
27、在以上技术方案的基础上，优选的，还包括第二压力传感器，第二压力传感器设置在气囊主体与分区气囊之间。
28、取型腔壳体本专利技术的小腿假肢取型方法及取型系统相对于现有技术具有以下有益效果：
29、(1)本取型方法中，是先获取患者残肢三维形态，并根据患者残肢形态设置气囊；同时在取型过程中，本取型方法是先对气囊进行预充，且预充时依靠气压传感器及残肢表面信息采集模块的采集信息控制气囊预充气压，然后再依据气压误差预设值对气囊进行单个调整，这可消除气囊之间的相互挤压影响，保证所有气囊一次充气到位，有利于提高充气效率及取型的准确性；本控制方法适用于不同患者的残肢取型工作中，不受个体差异影响，因此应用范围较广；
30、(2)应用本取型方法的取型系统中，气压传感器串联在气囊的充气气路上，而表面信息采集模块包括有压力传感器和位移传感器，两种传感器贴合患者的残肢设置，如此可进行气路压力检测以及患者残肢承压位移检测，通过多种参数的检测反馈，能够更好的体现气囊状态，使气囊贴合患者残肢，以本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种小腿假肢取型方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的小腿假肢取型方法，其特征在于，步骤S4包括以下操作：
3.如权利要求2所述的小腿假肢取型方法，其特征在于：在操作S43中，实时检测在先充气的气囊压力，当在后充气气囊压力影响到在先充气气囊，导致在先充气气囊压力大于气压误差e时，对在先充气的气囊进行放气。
4.如权利要求3所述的小腿假肢取型方法，其特征在于：在步骤S1中，还包括设置多个压力传感器，压力传感器设置在分区域柔性气囊中任意相邻的两个气囊之间，用于检测两个气囊之间的压力，以辅助气路压力进行调整。
5.如权利要求1～4任意一项所述的小腿假肢取型方法，其特征在于：利用PC端对取型流程进行控制；所述PC端可视化界面用于显示患者的姓名、年龄、性别及残值类别信息，并显示表面信息采集模块采集的位移数据、气囊压力和残肢压力数据；同时用于气囊压力调整数据的输入。
6.一种小腿假肢取型系统，应用如权利要求4所述的小腿假肢取型方法，其特征在于：包括取型腔壳体(1)、分区域柔性气囊(2)、气泵(3)、单向阀(4)
7.如权利要求6所述的小腿假肢取型系统，其特征在于：还包括Arduino板(8)和PC端(9)，其中，
8.如权利要求6所述的小腿假肢取型系统，其特征在于：所述表面信息采集模块为第一压力传感器(10)和位移传感器(11)，所述第一压力传感器(10)和所述位移传感器(11)贴合患者残肢设置。
9.如权利要求6所述的小腿假肢取型系统，其特征在于：所述分区域柔性气囊(2)包括气囊主体(21)和分区气囊(22)，其中，
10.如权利要求8所述的小腿假肢取型系统，其特征在于：还包括第二压力传感器(12)，所述第二压力传感器(12)设置在所述气囊主体(21)与所述分区气囊(22)之间。
...【技术特征摘要】
1.一种小腿假肢取型方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的小腿假肢取型方法，其特征在于，步骤s4包括以下操作：
3.如权利要求2所述的小腿假肢取型方法，其特征在于：在操作s43中，实时检测在先充气的气囊压力，当在后充气气囊压力影响到在先充气气囊，导致在先充气气囊压力大于气压误差e时，对在先充气的气囊进行放气。
4.如权利要求3所述的小腿假肢取型方法，其特征在于：在步骤s1中，还包括设置多个压力传感器，压力传感器设置在分区域柔性气囊中任意相邻的两个气囊之间，用于检测两个气囊之间的压力，以辅助气路压力进行调整。
5.如权利要求1～4任意一项所述的小腿假肢取型方法，其特征在于：利用pc端对取型流程进行控制；所述pc端可视化界面用于显示患者的姓名、年龄、性别及残值类别信息，并显示表面信息采集模块采集的位移数据、气囊压力和残肢压力数据；同时用于气囊压力调整数据的输入。
<...【专利技术属性】
技术研发人员：李天梁，曹子淳，郜好好，刘伟，王念，韩雪，刘万，吴涛，施望喜，付方华，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：
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