CN113180895A - 假肢内衬套性能检测装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种假肢内衬套性能检测装置及方法，包括机架，机架，机架上表面的中部设有残肢模型，残肢模型的上方设有夹紧组件，夹紧组件两端的下方设有升降杆，升降杆的下端设有位于机架下部的底板，底板下方设有升降驱动气缸；所述残肢模型包括残肢本体，残肢本体外壁嵌设有一组压电传感器，残肢本体外还包覆有仿真皮肤层；还包括控制器，控制器与压电传感器和升降驱动气缸相连。利用夹紧组件、升降驱动气缸之间的配合，来完成假肢内衬套在残肢模型上的穿脱动作；控制器通过对穿脱过程中所监测到的各个数据与设定阈值进行对比，进而完成对假肢内衬套性能的检测。本发明具有能够全面对假肢内衬套的性能进行检测的特点。

Description

假肢内衬套性能检测装置及方法
技术领域
本发明涉及一种假肢内衬套检测装置，特别是一种假肢内衬套性能检测装置及方法。
背景技术
假肢内衬套是残肢和假肢接受腔之间的纽带，在假肢中处于至关重要的地位，它具有悬吊假肢、包容残肢、传递运动和力的作用。而这些功能作用的实现都要刺激到残肢皮肤以及肌肉组织，若处理不当则会造成截肢者的不适甚至肢体损伤。
假肢内衬套一般由硅胶等弹性材质制备而成，目前市面上有一体成型的、也有超声波焊接的，不同的工艺会对假肢内衬套的力学性能产生较大影响，如超声波焊接的假肢内衬套会明显存在材料弹性不均匀的情况等，这样就使得目前市面上的假肢内衬套产品质量参差不齐，现有对于假肢内衬套的质量检测方法，均是只对材料本身进行弹性及强度的检测(单纯拉伸检测)，没有办法对能够直接全面的反映舒适性、使用寿命的相关性能进行评估。因此，现有的技术存在着无法全面对假肢内衬套的性能进行检测的问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种假肢内衬套性能检测装置及方法。本发明具有能够全面对假肢内衬套的性能进行检测的特点。
本发明的技术方案：假肢内衬套性能检测装置，包括机架，机架，机架上表面的中部设有残肢模型，残肢模型的上方设有夹紧组件，夹紧组件两端的下方设有升降杆，升降杆的下端设有位于机架下部的底板，底板下方设有升降驱动气缸；所述残肢模型包括残肢本体，残肢本体外壁嵌设有一组压电传感器，残肢本体外还包覆有仿真皮肤层；还包括控制器，控制器与压电传感器和升降驱动气缸相连。
前述的假肢内衬套性能检测装置中，所述夹紧组件上方还设有与残肢模型相对应的中心翻面顶杆，中心翻面顶杆上端设有顶板，顶板两端的下方设有固定于机架上的支撑杆；所述中心翻面顶杆包括螺纹杆，螺纹杆下端设有弧形凸块，弧形凸块与螺纹杆之间设有调节弹簧，弧形凸块底面嵌设有压力传感器，螺纹杆上端设有旋转手柄；所述顶板上还设有与螺纹杆相配合的螺纹孔。
前述的假肢内衬套性能检测装置中，所述压力传感器与控制器相连。
前述的假肢内衬套性能检测装置中，所述夹紧组件包括固定于两根升降杆之间的基板，基板中部设有圆形通孔，圆形通孔内壁面上设有一组环形分布的夹紧件，夹紧件和圆形通孔内壁之间设有伸缩杆，伸缩杆上套设有弹簧。
前述的假肢内衬套性能检测装置中，所述夹紧件包括固定于伸缩杆端部的支撑板，支撑板端部设有吊耳，吊耳上设有环形吊钩，环形吊钩上设有上拉杆，上拉杆下方依次设有拉力传感器、下拉杆和夹具。
前述的假肢内衬套性能检测装置中，所述拉力传感器与控制器相连。
假肢内衬套性能检测方法，利用夹紧组件、升降驱动气缸之间的配合，来完成假肢内衬套在残肢模型上的穿脱动作；控制器通过对穿脱过程中所监测到的各个数据与设定阈值进行对比，进而完成对假肢内衬套性能的检测。
前述的假肢内衬套性能检测方法中，穿脱过程中所监测到的数据包括穿脱次数、升降驱动气缸的行程、压电传感器和压力传感器的压力以及拉力传感器的拉力。
前述的假肢内衬套性能检测方法中，利用升降驱动气缸的行程和顶端的压电传感器来判断假肢内衬套是否穿戴完成；
利用各个压电传感器所监测到的压力大小差异，来判断假肢内衬套产品质量。
前述的假肢内衬套性能检测方法中，当拉力传感器检测到的穿戴拉力或脱下拉力超过设定阈值，穿戴则不方便。
与现有技术相比，本发明利用夹紧组件、升降杆和升降驱动气缸之间的配合，来完成假肢内衬套在残肢模型上的穿脱动作，进而模拟假肢内衬套在残肢上的穿脱；同时，本发明通过在残肢模型上嵌设压电传感器，在夹紧件上设置拉力传感器，并控制器通过对穿脱过程中所监测到的各个数据与设定阈值进行对比，进而完成对假肢内衬套性能的全面检测(舒适度、包裹性等)，结构简单，操作方便。本发明能够更为全面地对假肢内衬套的性能进行检测，弥补了市场空缺，对假肢内衬套产品的质量标准的形成具有积极意义。另外，本发明通过在夹紧组件上方设置与残肢模型相对应的中心翻面顶杆，便于假肢内衬套的穿脱动作的顺利进行。综上所述，本发明具有能够全面对假肢内衬套的性能进行检测的特点。
附图说明
图1是本发明的结构视图；
图2是图1中夹紧件的局部放大图；
图3是图1中弧形凸块的局部放大图；
图4是残肢模型的结构视图；
图5是本发明的控制流程图。
附图中的标记为：1-机架，2-残肢模型，3-夹紧组件，4-升降杆，5-底板，6-升降驱动气缸，7-控制器，8-中心翻面顶杆，9-顶板，10-支撑杆，11-假肢内衬套，201-残肢本体，202-压电传感器，203-仿真皮肤层，801-螺纹杆，802-弧形凸块，803-调节弹簧，804-压力传感器，805-旋转手柄，901-螺纹孔，301-基板，302-圆形通孔，303-夹紧件，304-伸缩杆，305-弹簧，306-支撑板，307-吊耳，308-环形吊钩，309-上拉杆，310-拉力传感器，311-下拉杆，312-夹具。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
实施例。假肢内衬套性能检测装置，构成如图1至图5所示，包括机架1，机架1，机架1上表面的中部设有残肢模型2，残肢模型2的上方设有夹紧组件3，夹紧组件3两端的下方设有升降杆4，升降杆4的下端设有位于机架1下部的底板5，底板5下方设有升降驱动气缸6；所述残肢模型2包括残肢本体201，残肢本体201外壁嵌设有一组压电传感器202，残肢本体201外还包覆有仿真皮肤层203；还包括控制器7，控制器7与压电传感器202和升降驱动气缸6相连。
所述夹紧组件3上方还设有与残肢模型2相对应的中心翻面顶杆8，中心翻面顶杆8上端设有顶板9，顶板9两端的下方设有固定于机架1上的支撑杆10；所述中心翻面顶杆8包括螺纹杆801，螺纹杆801下端设有弧形凸块802，弧形凸块802与螺纹杆801之间设有调节弹簧803，弧形凸块802底面嵌设有压力传感器804，螺纹杆801上端设有旋转手柄805；所述顶板9上还设有与螺纹杆801相配合的螺纹孔901。
所述压力传感器804与控制器7相连。
所述夹紧组件3包括固定于两根升降杆4之间的基板301，基板301中部设有圆形通孔302，圆形通孔302内壁面上设有一组环形分布的夹紧件303，夹紧件303和圆形通孔302内壁之间设有伸缩杆304，伸缩杆304上套设有弹簧305。
所述夹紧件303包括固定于伸缩杆304端部的支撑板306，支撑板306端部设有吊耳307，吊耳307上设有环形吊钩308，环形吊钩308上设有上拉杆309，上拉杆309下方依次设有拉力传感器310、下拉杆311和夹具312。
所述拉力传感器310与控制器7相连。
假肢内衬套性能检测方法，利用夹紧组件、升降驱动气缸之间的配合，来完成假肢内衬套在残肢模型上的穿脱动作；控制器通过对穿脱过程中所监测到的各个数据与设定阈值进行对比，进而完成对假肢内衬套性能的检测。
穿脱过程中所监测到的数据包括穿脱次数、升降驱动气缸的行程、压电传感器和压力传感器的压力以及拉力传感器的拉力。
利用升降驱动气缸的行程和顶端的压电传感器来判断假肢内衬套是否穿戴完成；
利用各个压电传感器所监测到的压力大小差异，来判断假肢内衬套产品质量。
当拉力传感器检测到的穿戴拉力或脱下拉力超过设定阈值，穿戴则不方便。
所述夹具包括相互配合的固定式的电磁铁和活动式的磁性夹紧片。
本发明通过在圆形通孔内壁面上设置伸缩杆和弹簧，便于夹紧件调节，防止因为假肢内衬套的尺寸问题对检测结果造成影响。
本发明通过在螺纹杆的底部设置调节弹簧和弧形凸块，并在弧形凸块上嵌设压力传感器，便于对中心翻面顶杆的位置调节和控制。
本发明的检测过程：先将中心翻面顶杆向上旋转，提高中心翻面顶杆，然后将假肢内衬套翻面，再将假肢内衬套的上端开口固定在夹具上，将中心翻面顶杆旋转下降，直至与假肢内衬套的底部相接触，完成假肢内衬套的安装。当需要检测时，控制升降驱动气缸下降，带动夹紧组件下降，进而带动假肢内衬套下降，假肢内衬套的底面先与残肢模型的上端接触，随着假肢内衬套开口的下降，将假肢内衬套套设在残肢模型上，完成假肢内衬套的穿戴；当需要脱下假肢内衬套时，升降驱动气缸作伸长作业，带动假肢内衬套的开口上升，由于假肢内衬套的顶部在中心翻面顶杆的作用下不会发生晃动，便于假肢内衬套开口的上升，从而完成脱下假肢内衬套的作业；在这个过程中，残肢模型上的压电传感器会接收到相应的压力信号，拉力传感器会接收到相应的穿戴拉力或者脱下拉力；通过控制器接收相应的信号。
控制器将信号回传至远程控制中心，进行分析比较，得出相应的结果。
测试过程中可以考虑喷洒人工汗液，检测汗液对产品性能的影响。
当个别点位的压电传感器所检测到的压力差异较大，则表明该产品包覆力不均衡；当大多数压电传感器的压力较大，说明舒适性不佳；当大多数压电传感器的压力偏小则可认为对残肢的保护力度不足。

Claims (10)

1.假肢内衬套性能检测装置，其特征在于：包括机架(1)，机架(1)，机架(1)上表面的中部设有残肢模型(2)，残肢模型(2)的上方设有夹紧组件(3)，夹紧组件(3)两端的下方设有升降杆(4)，升降杆(4)的下端设有位于机架(1)下部的底板(5)，底板(5)下方设有升降驱动气缸(6)；所述残肢模型(2)包括残肢本体(201)，残肢本体(201)外壁嵌设有一组压电传感器(202)，残肢本体(201)外还包覆有仿真皮肤层(203)；还包括控制器(7)，控制器(7)与压电传感器(202)和升降驱动气缸(6)相连。
2.根据权利要求1所述的假肢内衬套性能检测装置，其特征在于：所述夹紧组件(3)上方还设有与残肢模型(2)相对应的中心翻面顶杆(8)，中心翻面顶杆(8)上端设有顶板(9)，顶板(9)两端的下方设有固定于机架(1)上的支撑杆(10)；所述中心翻面顶杆(8)包括螺纹杆(801)，螺纹杆(801)下端设有弧形凸块(802)，弧形凸块(802)与螺纹杆(801)之间设有调节弹簧(803)，弧形凸块(802)底面嵌设有压力传感器(804)，螺纹杆(801)上端设有旋转手柄(805)；所述顶板(9)上还设有与螺纹杆(801)相配合的螺纹孔(901)。
3.根据权利要求2所述的假肢内衬套性能检测装置，其特征在于：所述压力传感器(804)与控制器(7)相连。
4.根据权利要求1所述的假肢内衬套性能检测装置，其特征在于：所述夹紧组件(3)包括固定于两根升降杆(4)之间的基板(301)，基板(301)中部设有圆形通孔(302)，圆形通孔(302)内壁面上设有一组环形分布的夹紧件(303)，夹紧件(303)和圆形通孔(302)内壁之间设有伸缩杆(304)，伸缩杆(304)上套设有弹簧(305)。
5.根据权利要求4所述的假肢内衬套性能检测装置，其特征在于：所述夹紧件(303)包括固定于伸缩杆(304)端部的支撑板(306)，支撑板(306)端部设有吊耳(307)，吊耳(307)上设有环形吊钩(308)，环形吊钩(308)上设有上拉杆(309)，上拉杆(309)下方依次设有拉力传感器(310)、下拉杆(311)和夹具(312)。
6.根据权利要求5所述的假肢内衬套性能检测装置，其特征在于：所述拉力传感器(310)与控制器(7)相连。
7.假肢内衬套性能检测方法，其特征在于：利用夹紧组件、升降驱动气缸之间的配合，来完成假肢内衬套在残肢模型上的穿脱动作；控制器通过对穿脱过程中所监测到的各个数据与设定阈值进行对比，进而完成对假肢内衬套性能的检测。
8.根据权利要求7所述的假肢内衬套性能检测方法，其特征在于：穿脱过程中所监测到的数据包括穿脱次数、升降驱动气缸的行程、压电传感器和压力传感器的压力以及拉力传感器的拉力。
9.根据权利要求7所述的假肢内衬套性能检测方法，其特征在于：利用升降驱动气缸的行程和顶端的压电传感器来判断假肢内衬套是否穿戴完成；
利用各个压电传感器所监测到的压力大小差异，来判断假肢内衬套产品质量。
10.根据权利要求7所述的假肢内衬套性能检测方法，其特征在于：当拉力传感器检测到的穿戴拉力或脱下拉力超过设定阈值，穿戴则不方便。
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