CN106137686A - 一种膝关节助力装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及膝关节保护技术领域，具体为一种膝关节助力装置，其能够减缓膝关节活动时受力大小，降低膝关节在行走和上下楼梯时所受的冲击外力，使用安全可靠的同时起到锻炼作用，其包括相互铰接连接的大腿助力架和小腿助力架，所述大腿助力架与所述小腿助力架上均安装有固定带，所述大腿助力架与所述小腿助力架通过空气阻尼器相连，所述小腿助力架下端安装有踝关节支撑架，所述踝关节支撑架上安装有脚底踏板，所述脚底踏板底部设置有压力传感器，所述压力传感器电控连接所述空气阻尼器。

Description

一种膝关节助力装置
技术领域
本发明涉及膝关节保护技术领域，具体为一种膝关节助力装置。
背景技术
对于膝关节有疾的人来说，走路、上下楼梯是很困难的事情，目前有数量庞大的膝关节损伤人群，由于疼痛、关节肿胀、膝关节半月板损伤等原因，导致步行、上下楼梯困难，特别是上下楼时，只能用好腿或症状轻的一条腿一蹬一蹬的上下楼梯，而不能像正常人一样两腿交替上下楼梯，往往是下楼梯比上楼梯更困难。膝关节助力装置是一种可穿戴在操作者身体外部的一种机械装置，它可给大腿及小腿处的骨骼提供支撑、保护，减缓膝关节受到的冲击。
此前的助力装置大多采用单拐或双拐，首先这种助力方式的缺点是上下楼时手被占用，不能抓扶楼梯扶手，这对于膝关节不好的人来说非常危险，其次单拐或双拐助力会减少腿部肌肉的锻炼，使腿部肌肉萎缩。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种膝关节助力装置，其能够减缓膝关节活动时受力大小，降低膝关节在行走和上下楼梯时所受的冲击外力，使用安全可靠的同时起到锻炼作用。
其技术方案是这样的：一种膝关节助力装置，其特征在于，其包括相互铰接连接的大腿助力架和小腿助力架，所述大腿助力架与所述小腿助力架上均安装有固定带，所述大腿助力架与所述小腿助力架通过空气阻尼器相连，所述小腿助力架下端安装有踝关节支撑架，所述踝关节支撑架上安装有脚底踏板，所述脚底踏板底部设置有压力传感器，所述压力传感器电控连接所述空气阻尼器。
其进一步特征在于，所述大腿助力架与所述小腿助力架均包括上助力架和下助力架，所述上助力架与所述下助力架之间通过长度调整杆和配合的调整杆凹孔连接，并设置有锁紧螺钉；
所述大腿助力架的上助力架和下助力架、所述小腿助力架的上助力架和下助力架上均设置有固定带；
所述固定带包括两根固定于所述上助力架和/或所述下助力架的带子，两根所述带子可相互分离和连接；
所述空气阻尼器包括空气阻尼器缸筒，所述空气阻尼器缸筒上开有上进排气孔和下进排气孔，所述空气阻尼器缸筒内设置有上磁力阀芯、活塞和下磁力阀芯，所述活塞上的活塞杆上设置有压力传感器电源；
所述空气阻尼器通过上固定孔和下固定孔铰接连接所述大腿助力架和所述小腿助力架；
所述踝关节支撑架、小腿助力架与大腿助力架内设置有内通道，所述压力传感器通过所述内通道内的传感导线电控连接所述压力传感器电源和所述空气阻尼器的上磁力阀芯和下磁力阀芯。
采用本发明的装置后，使用者穿上通过脚底踏板底部的压力传感器来传递压力信号给空气阻尼器，空气阻尼器工作起到限制大腿助力架和小腿助力架的相对移动，对大腿助力架和小腿助力架起到助力作用，减缓膝关节活动时受力大小，降低膝关节在行走和上下楼梯时所受的冲击外力，只需要双腿即可实现操作，解放双手，使用起来安全可靠的同时起到锻炼作用。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为空气阻尼器结构示意图；
图3为本发明背面示意图。
具体实施方式
见图1，图2，图3所示，一种膝关节助力装置，包括包括相互铰接连接的大腿助力架1和小腿助力架2，大腿助力架1与小腿助力架2均包括上助力架和下助力架，一般采用上助力架上设置长度调整杆3、下助力架上开有配合的调整杆凹孔这种结构来实现上助力架与下助力架位置的调整，并在下助力架上设置有锁紧螺钉4来实现锁紧，也可以调换位置；大腿助力架1的上助力架和下助力架、小腿助力架2的上助力架和下助力架上均设置有固定带5，固定带5包括两根可相互分离和连接的柔性带子，在两个柔性带子上设置尼龙搭扣来实现上述操作，使用起来简单方便；大腿助力架1与小腿助力架2通过空气阻尼器6相连，空气阻尼器6包括空气阻尼器缸筒7，空气阻尼器缸筒7上开有上进排气孔8和下进排气孔9，空气阻尼器缸筒7内设置有上磁力阀芯10、活塞11和下磁力阀芯12，活塞11上的活塞杆13上设置有压力传感器电源14；小腿助力架2下端安装有踝关节支撑架15，踝关节支撑架15上安装有脚底踏板16，脚底踏板16底部设置有压力传感器17，踝关节支撑架15、小腿助力架2与大腿助力架1内设置有内通道，压力传感器17通过内通道内的传感导线电控连接压力传感器电源14和空气阻尼器6的上磁力阀芯10和下磁力阀芯12，在空气阻尼器6中的上磁力阀芯10、下磁力阀芯12能上下移动，用来控制空气阻尼器6上的上进排气孔8、下进排气孔9的开闭，进而控制空气阻尼器6的活塞11的移动，对大腿助力架1、小腿助力架2起到助力作用。空气阻尼器6通过上固定孔18和下固定孔19铰接连接大腿助力架1上端和小腿助力架2上端。
具体工作原理如下所述：当使用者穿上本发明的装置做下楼的活动时，大腿带动小腿及脚向下一个台阶移动，并踩在下一个台阶上，此时脚底的压力传感器17被触发，压力传感器17产生的压力信号通过踝关节支撑架15及大腿助力架1、小腿助力架2上的内通道中的传感导线，传给压力传感器电源14，再传给空气阻尼器6中的上磁力阀芯10、下磁力阀芯12，上磁力阀芯10、下磁力阀芯12向空气阻尼器缸筒7中间移动，关闭上进排气孔8、下进排气孔9，此时空气阻尼器6的活塞11的移动受到缸内空气的阻力，进而限制空气阻尼器6的活塞的移动，对大腿助力架1、小腿助力架2起到助力作用；
当大腿带动小腿及脚向上抬起时，脚底的压力传感器17取消压力信号，通过踝关节支撑架15及大腿助力架1、小腿助力架2上的内通道中的传感导线，传给压力传感器电源14，压力传感器电源14中的电源控制空气阻尼器6中的上磁力阀芯10、下磁力阀芯12向空气阻尼器缸筒7两边移动，打开上进排气孔8、下进排气孔9，此时空气阻尼器6中的活塞11的移动不受空气阻尼器缸筒7内空气的阻力限制可以自由活动，从而让大、小腿轻松做弯曲活动，为踩踏下一级台阶做好姿式准备。

Claims (7)

1.一种膝关节助力装置，其特征在于，其包括相互铰接连接的大腿助力架和小腿助力架，所述大腿助力架与所述小腿助力架上均安装有固定带，所述大腿助力架与所述小腿助力架通过空气阻尼器相连，所述小腿助力架下端安装有踝关节支撑架，所述踝关节支撑架上安装有脚底踏板，所述脚底踏板底部设置有压力传感器，所述压力传感器电控连接所述空气阻尼器。
2.根据权利要求1所述的一种膝关节助力装置，其特征在于，所述大腿助力架与所述小腿助力架均包括上助力架和下助力架，所述上助力架与所述下助力架之间通过长度调整杆和配合的调整杆凹孔连接，并设置有锁紧螺钉。
3.根据权利要求2所述的一种膝关节助力装置，其特征在于，所述大腿助力架的上助力架和下助力架、所述小腿助力架的上助力架和下助力架上均设置有固定带。
4.根据权利要求2所述的一种膝关节助力装置，其特征在于，所述固定带包括两根固定于所述上助力架和/或所述下助力架的带子，两根所述带子可相互分离和连接。
5.根据权利要求1所述的一种膝关节助力装置，其特征在于，所述空气阻尼器包括空气阻尼器缸筒，所述空气阻尼器缸筒上开有上进排气孔和下进排气孔，所述空气阻尼器缸筒内设置有上磁力阀芯、活塞和下磁力阀芯，所述活塞上的活塞杆上设置有压力传感器电源。
6.根据权利要求5所述的一种膝关节助力装置，其特征在于，所述空气阻尼器通过上固定孔和下固定孔铰接连接所述大腿助力架和所述小腿助力架。
7.根据权利要求6所述的一种膝关节助力装置，其特征在于，所述踝关节支撑架、小腿助力架与大腿助力架内设置有内通道，所述压力传感器通过所述内通道内的传感导线电控连接所述压力传感器电源和所述空气阻尼器的上磁力阀芯和下磁力阀芯。
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