CN116634970A - 用于控制矫形外科技术装置的关节的方法和该关节 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于控制矫形外科技术装置的关节(2，28)的方法，所述关节具有第一部分(8)、第二部分(4)、有源促动器(42)、自锁的传动装置(16，50)和用于控制促动器(42)的电控制装置，所述第二部分围绕摆动轴(12)能摆动地布置在第一部分(8)上，其中，在所述方法中，电控制装置这样控制促动器(42)，以使得第二部分(4)根据从外部作用于该第二部分的力运动。

Description

用于控制矫形外科技术装置的关节的方法和该关节

技术领域

本发明涉及一种用于控制矫形外科技术装置的关节的方法，所述关节具有第一部分、第二部分、有源促动器、自锁的传动装置和用于控制促动器的电控制装置，所述第二部分围绕摆动轴能摆动地布置在第一部分上。本发明此外涉及一种所述人造关节。

背景技术

矫形技术装置尤其是矫形器或假体。例如辅助在头上方的操作或防止疲倦或疲惫或者提高可移动性的辅助装置、例如有轮助走器或轮椅也视为矫形技术装置。所述装置中的多个装置具有至少一个人造关节，以实现使矫形外科技术装置的不同的部分、在此即第一部分和第二部分相对彼此运动。

这种类型的呈踝关节形式的关节例如由EP 1 933 775 B1公知。有源促动器例如是马达、特别是电动马达、液压泵或者其他能有源驱动的元件。在这种类型的踝关节中，促动器被使用用于改变构成第一部分的小腿部分与构成第二部分的脚部分之间的角度，也就是说，用于脚部分围绕摆动轴相对于小腿部分摆动。当踝关节的穿戴者穿上不同的鞋跟高度的鞋时，这例如是有意义的。鞋跟越高，脚部分必须越大程度地跖屈，以产生尽可能自然的步态。在跖屈时，前脚区域下降并且脚部分与小腿部分之间的已提及的角度增大。

这种类型的关节具有自锁的传动装置。如果所述传动装置可以通过传动轴然而不通过从动轴驱动，则传动装置自锁。有源促动器设置用于驱动并且传动装置的传动轴并且由此引起第二部分相对于第一部分运动。从外部作用于第二部分的力作用于传动装置的从动轴并且由此由于传动装置的自锁而不能被引起运动。例如在人造踝关节的情况中，当人造踝关节虽然实现鞋跟高度的可调节性，然而在其他情况下在借助布置在人造踝关节上的假体脚行走时保持刚性并且不允许脚部分相对于小腿部分继续运动，则这是有利的。这基于传动装置的自锁实现，而促动器不必被驱动或主动地制动或保持固定。由此实现提高的可靠性，对于当例如电源是有故障的或发生故障时促动器不工作或不可靠地工作的情况，仍达到人造踝关节的足够的稳定性。踝关节及与其连接的假体的穿戴者因此不会有在所述故障的情况中丢失穿戴者必须信赖的稳定性的危险。在矫形外科技术装置的另外的关节的情况中，例如在人造膝关节的情况中，所述设计方案也是有利的，因为在促动器发生故障时，例如在供能装置发生故障时，开始关节的锁止并且由此阻止弯曲。此外，自锁的传动装置的使用大多数是更节能的，因为关节在没有马达的支持的情况下保持在所述关节的位置中，并且马达仅仅须在运动的情况中被激活。

另外的、同种类型的踝关节设置用于在行走或人造踝关节的穿戴者所实施另外的运动过程期间引起脚部分相对于小腿部分的运动，以产生自然的步态。因此例如有意义的是，在迈步的摆动阶段期间进行背屈，也就是说，抬起假体脚的前脚部。人造踝关节的脚部分和小腿部分之间的角度由此减小。另外的运动也可以根据假体的穿戴者的运动模式和前进运动方式是有利的。在踝关节的所述设计方案中，促动器因此更频繁地被使用，从而必须更大的蓄能器、特别是蓄电池才够用。因此，人造踝关节变重并且需要相对大的结构空间。

此外由现有技术公知下述踝关节，其中，被使用的传动装置非自锁地构造。在这种情况中，需要促动器，以便一方面引起抵抗从外部作用的力的、脚部分相对于小腿部分的运动，并且另一方面如果不需要所述运动，则阻止脚部分能相对于小腿部分运动。当存在促动器的功能错误或故障时，则所述设计方案尤其是不利的。而在自锁的传动装置的情况中，当促动器发生故障时，通过传动装置阻止脚部分相对于小腿部分的不受控的运动，当传动装置不满足该功能时，则不能阻止这种运动。通常必须还使用机械运动止挡，以确定所述关节的运动范围。不利的是，这样确定的运动范围不能被调节。然而非自锁的传动装置的使用是有利的，当发生下述情况时，其中，脚、特别是即人造踝关节的脚部分应该尽可能自由地跟随从外部作用的力并且应该实施相对于小腿部分的相应的运动。

本发明的任务在于，这样进一步改进用于控制矫形外科技术装置的关节的方法，以使得优点自锁的传动装置的优点可以与非自锁的传动装置的优点组合。

发明内容

本发明的任务通过根据权利要求1的前序部分所述的方法来解决，所述方法的区别特征在于，在所述方法中，电控制装置这样控制促动器，以使得第二部分根据从外部作用于该第二部分的力运动。也就是说，电控制装置设置用于相应地控制促动器。这不意味着，电控制装置始终这样控制促动器，以使得第二部分根据从外部作用于该第二部分的力运动。然而可能的是，电控制装置始终这样控制促动器。然而对于根据本发明的方法足够的是，电控制装置在一部分时间内这样控制促动器。

在人造踝关节的情况中，从外部作用于第二部分的力可以例如是地面反作用力，当人造踝关节的使用者以布置在构成第二部分的脚部分上的假体脚已与地面接触时，则产生所述地面反作用力。如果在这种情况中期望脚部分相对于构成第一部分的小腿部分运动，该运动跟随所述作用力进行，则使用控制装置用于这样控制促动器，以使得脚部分实施相应的运动。在此不必要的然而有利的是，这样控制促动器，以使得脚部分相对于小腿部分如此运动，好像所述脚部分通过自由的关节与小腿部分连接。也可以有利的是，电控制装置这样控制促动器，以使得虽然相应于从外部作用的力使脚运动，但是这以阻尼的方式、特别是抵抗由促动器和/或传动装置被引起的阻力进行。

电控制装置优选地具有电子数据处理装置、特别是微处理器，所述微处理器设置用于控制有源促动器并且为此产生控制信号，所述控制信号被传输到促动器。控制信号优选地基于传感器数据产生，所述传感器数据被传输给电子数据处理装置。优选地，电子数据处理装置访问电子数据存储装置，例如额定值或经验值存储在所述电子数据存储装置中，所述额定值或经验值被需要用于产生控制信号，并且电子数据处理装置必须读取所述额定值或经验值。

传动装置优选地具有第一传动元件和第二传动元件，所述第一传动元件和第二传动元件贴靠在彼此上，并且所述第一传动元件和第二传动元件的静摩擦引起自锁。第一传动元件和第二传动元件可以例如是两个彼此配合的螺纹、例如第一构件的内螺纹和第二构件的外螺纹。也可以使用螺杆或蜗杆作为所述两个传动元件中的一个传动元件，该传动元件与例如作为第二传动元件的齿轮配合。第一传动元件被促动器驱动。在这种情况中，运动传递到第二传动元件并且由此也传递到传动装置的从动轴，从而引起下述运动，通过该运动使第二部分相对于第一部分围绕摆动轴摆动。然而如果从外部作用的力施加给第二部分，则这个力传递到传动装置的从动轴，这由于传动装置的自锁而不导致运动。

第一传动元件和第二传动元件贴靠在彼此上。两个传动元件之间的静摩擦根据所述元件的设计方案与不同的因素、例如螺纹的螺距、所使用的材料和/或表面粗糙度相关。然而所述静摩擦附加地与如下情况相关，以多大压力将两个传动元件在其接触面出压到彼此上。该力越强，则静摩擦也越大并且自锁越强。传动装置优选地构造为使得自锁仅仅通过静摩擦引起并且滑动摩擦是足够小的，以便也允许由于外部力引起的运动。在这种情况中，促动器仅须唯一克服静摩擦，以取消自锁。如果这两个传动元件处于相对彼此的运动中，则由于外部力引起的必要时阻尼的运动是可能的。只要传动装置保持在运动中，这就适用于这个设计方案。这个变体实现使马达的需要的激活最小化并且由此节省能量。取而代之，传动装置优选地设计为使得自锁不仅通过静摩擦而且通过滑动摩擦确保。在这种情况中，自锁也可以在运动中仅仅通过促动器的支持被克服或取消。这个变体实现更准确地控制所述系统并且提高可靠性。

优选地，关节是人造踝关节，并且第一部分是小腿部分，并且第二部分是脚部分。取而代之，关节是人造膝关节，并且第一部分是大腿部分，并且第二部分是小腿部分。

如果关节是踝关节，则有利的是，根据迈步的行走阶段控制促动器，所述行走阶段例如通过至少一个传感器检测和确定。在一个优选的设计方案中，在早期的站立阶段，例如直至脚全面地贴靠在地面上，阻尼运动是可能的。而在站立阶段的第二部分中，传动装置优选地通过促动器锁止，以便例如给前脚部的弹簧元件、例如由碳纤维复合材料构成的弹簧加载可能的能量。在卸载时，所述弹簧又卸载，并且在后期的站立阶段中释放能量。而在迈步的摆动阶段中，优选地又应该使脚处于预定的位态中，以确保例如增大的离地距离和/或使脚处于下述位态中，该位态对于脚后跟与地面的即将到来的初始接触是期望的。

而如果关节是人造膝关节，则有利的是，在迈步的站立阶段中，关节沿着屈曲方向被锁止或者实现阻尼运动，以承受使用者的重量。而在摆动阶段中，膝关节优选地能够自由地摆动，从而传动装置的锁定通过促动器的控制装置优选地取消。

优选地在踝关节的情况中，使关节从阻尼状态转入到锁止状态中的位态根据周围环境的测量数据来确定。所述测量数据涉及例如地面的倾斜度或者穿戴者所穿的鞋的鞋跟的高度，矫形外科技术装置的穿戴者在该地面上运动。

优选地，这样控制促动器，以使得当穿戴者想使人造关节自动地处于对于其舒服的并且适度的位置以及符合人体工程学的位态中时，自锁几乎或完全通过促动器克服。这例如是在坐着时的情况，当例如同样是可通过根据本发明的方法控制的关节的髋关节要具有大约90°的角度时的情况。

优选地，关节具有至少一个传感器，通过所述传感器可以检测测量值，所述测量值允许描述压力和/或两个传动元件之间的静摩擦。因此可以例如在第一传动元件的接触面和/或第二传动元件的接触面中存在压力传感器，所述压力传感器被施加压力，该压力相应于两个传动元件之间的压力。

取而代之或除此以外，例如也可以使用下述传感器，该传感器确定传动元件的两个接触面是否彼此处于接触中。

在一个优选的设计方案中，借助于至少一个传感器检测至少一个负荷测量参数，所述负荷测量参数允许描述传动装置的负荷和/或第一传动元件与第二传动元件之间的静摩擦，其中，电控制装置根据检测到的负荷测量参数控制促动器。优选地，用于检测负荷测量参数的至少一个传感器是关节的部分，特别优选地是传动装置的部分。然而这不是必需的。传感器也可以在关节外部被使用，以便求得负荷测量参数并且将相应的测量值提供给电控制装置。

有利地，借助于至少一个传感器检测至少一个力测量参数，所述力测量参数允许描述从外部作用于第二部分的力，其中，电控制装置根据检测到的力测量参数控制促动器。用于确定力测量参数的至少一个传感器优选地是关节的部分、优选地第二部的一部分。然而这不是必需的。传感器也可以在关节外部被使用，以便求得力测量参数并且将相应的测量值提供给电控制装置。

在一个优选的设计方案中，由检测到的力测量参数计算第二部分相对于第一部分的被引起的运动和/或被引起的位置。电控制装置优选地这样控制促动器，以使得实施被引起的运动和/或到达被引起的位置。检测到的力测量参数优选地被提供给电控制装置，所述电控制装置由此计算第二部分相对于第一部分的被引起的运动和/或被引起的位置。所述电控制装置为此例如调用计算规则、算法和软件，所述计算规则、算法和软件被存储在电子数据存储装置中，所述电控制装置访问所述电子数据存储装置。电控制装置此外或替换地调用下述参数值，所述参数值例如相应于阻尼、摩擦或者其他抵抗运动的参数，所述参数值要基于所述计算。因此例如对于计算被引起的运动重要的是获知，是否阻尼所述运动并且当是时多强地阻尼所述运动并且哪一个抵抗运动的力必须通过从外部作用的力克服，该从外部作用的力通过力测量参数表征。控制在此优选地这样进行，以使得促动器克服自锁并且施加的外部力确保实际的运动。然而替换地也可以这样控制促动器，以使得所述促动器不仅克服自锁而且引起基于测量到的外部力计算出的运动。

有利地，电控制装置能够进入第一模式和第二模式中。在第一模式中，所述电控制装置这样控制促动器，以使得脚部分根据从外部作用于该第二部分的力运动。优选地，电控制装置在第一模式中确保取消传动装置的自锁。附加地可以可选地使阻尼抵抗关节的自由运动。也就是说，在第一模式中促动器不被控制到目标值。关节的运动在电控制装置的这个模式中不通过以下方式引起，即电控制装置使促动器运动。取而代之，电控制装置使促动器能够对从外部作用于该第二部分的力做出反应并且通过所述力使促动器运动。

在第二模式中，所述电控制装置与所述力无关地控制促动器。优选地，当已探测到预定的运动、运动模式和/或运动状态时和/或当操作元件已被操作时，则使控制装置进入第一模式中。在所述第二模式中，促动器由电控制装置这样控制，以使得所述促动器与外部力无关地运动。只要从外部作用的力不大于能由促动器施加的力，这当然适用。

在所述方法的一个优选的设计方案中，当满足预定的标准时，则使电控制装置进入第二模式中。优选地，当第二部分与第一部分之间的角度离开预定的角度范围时，当未探测到或不再探测到预定的运动，运动模式和/或运动状态时，当操作元件已被操作时和/或在电控制装置在第一模式中的预定的时间段之后时，则满足所述标准。通过在达到第二部分与第一部分之间的预定的极限角度时将运行模式切换到第二模式中可以限制关节的运动范围(range of motion)。为此在这个设计方案中不必设置机械止挡或拆卸关节并且以另外的方式重新组装。确切地说，足够的是，调节在电子数据存储装置中存储为参数的极限角度。

特别优选地，所述标准能够被调设或者能够被改变。这例如能够通过穿戴者或第三方、例如矫形外科技术人员在关节处进行调设。为此至少一个操作元件或调设元件可以存在于关节上。当所述标准是两个关节部分之间的角度时，则这例如是有利的。所述极限角度可以以所述方式容易地调设。取而代之或者除此以外，所述标准能够借助于软件来调设。所述标准在这种情况中被存储在软件中，该软件在关节的电控制装置、特别是电子数据处理装置中运行并且由其实施。通过关节的电控制装置与另外的电子数据处理装置之间的通信连接可以读取所述软件和被存储在所述软件中的标准并且改变所述标准。在此可以调节、改变或选择至少一个参数，或者改变并且变换所述标准自身。

本发明的任务此外通过一种关节、特别是踝关节来解决，所述关节适用于执行在此所述的方法。

优选地，所述关节具有用于检测负荷测量参数的至少一个传感器，该至少一个传感器具有至少一个应变计、弹簧测力计、变形传感器、力矩传感器、压力传感器和/或轴向负荷传感器。

优选地，踝关节具有用于检测力测量参的至少一个传感器数，该至少一个传感器具有至少一个力传感器、位置传感器、惯性传感器和/或陀螺仪。

附图说明

下面借助附图具体地阐述本发明的一个实施例。附图示出：

图1-具有根据本发明的一个实施例的踝关节的假体脚的示意图，

图2-行走周期的示意性的阶段，

图3-在坐着时的腿示意性的运动和位态，

图4-在倾斜的平面上行走时的运动范围的示意图，

图5-在不同的鞋跟高度下脚踝的运动范围的示意图，

图6a-6d-在坐下和起立时腿的不同的示意性的位态，

图7-在不同的负荷下的膝关节的控制装置的示意图，

图8-在不同的模式中的控制装置的示意图，和

图9-剖割根据本发明的一个实施例的关节的示意性的截面图。

具体实施方式

图1示意性地示出具有有源踝关节2的假体脚，所述踝关节根据本发明的一个实施例构造。所述踝关节使构造为假体脚的第二部分4与构造为适配器元件的第一部分8连接，所述假体脚具有脚基部6，小腿元件可以布置在所述适配器元件上。自锁的传动装置和促动器以及电控制装置位于壳体10中，所述电控制装置设置用于执行在此所述的方法。第二部分4围绕摆动轴12能摆动地布置在第一部分8上。通过电池14给构造为马达的促动器供应能量。马达能够并且设置用于使螺杆16在所示的实施例中向上和向下移动，并且由此改变第二部分4与第一部分8之间的摆动角度。

图2示意性地示出行走周期的四个阶段。图2的最左边的视图中的第一阶段相应于图2的最右边的视图中的、下一次迈步的第一阶段。所述第一阶段是所谓的脚跟着地或者也即“heel strike”。仅仅示意性地示出的踝关节2在此原则上如同图1中所示的关节构造。脚后跟18与地面20接触。在这个阶段中，关节在第一模式中运行，从而电控制装置这样控制促动器，以使得相应于从外部作用的力使第二部分4运动。所述力引起前脚部22下降，直到脚基部6完全平放在地面20上。通过可布置在假体脚的和/或踝关节2的不同的位置上的传感器求得行走周期的相应的阶段。基于传感器数据使电控制装置进入第一模式或第二模式中。

在图2的第二视图中示出滚过阶段，其中，脚基部6全面地平放在地面20上，并且小腿24向前运动。该运动在图2中示出的所有阶段中从以实线示出的位置进行到以虚线示出的位置中。电控制装置在此也在第一模式中运行，从而取消促动器传动装置的自锁并且如同通过从外部作用的力使所述第二部分运动的那样使第二部分4相对于第一部分8运动。

在图2中间的第三视图中示出从地面20下压的阶段。通过传感器识别出到达预定的背侧止挡，也就是说，第一部分8与第二部分4之间的角度具有预定值。因此，在所示的实施例中，电控制装置从第一模式进入第二模式中，从而不再取消传动装置的自锁。关节不再根据从外部作用于关节的力运动，而是锁止，从而脚可以从地面20下压。

在图2中的倒数第二个的视图中示出摆动阶段，其中，脚与地面脱离接触。在此，前脚部22抬起，其中，在这个运动中到达的位置被预设。也就是说，该运动通过促动器、在这种情况中即马达引起。在一个特别优选的设计方案中，在脚从地面20下压时进行脚的主动跖屈，即前脚部22下降并且由此进行主动的Push-off。由此，第二部分4与第一部分8之间的角度增大，其方式是，促动器使第二部分4相对于第一部分8运动。如果这是这种情况，则有利的是，在摆动阶段中，又通过背屈抬起前脚部并且到达对于下一次脚跟着地期望的位置。取而代之也可能的是，在脚下压时不进行跖屈。于是不需要然而有利的是，在摆动阶段期间进行背屈。

在所示的实施例中，布置传感器、例如在脚基部6上的压力传感器或者在踝关节2的不同的位置上的负荷传感器，通过所述传感器如同由现有技术原则上已知的那样可以识别行走周期的不同的阶段。根据是否期望第二部分4相对于第一部分8的自由运动，使电控制装置进入第一模式或第二模式中。

图3示意性地示出视图的腿假体，所述腿假体具有大腿26、膝盖28、小腿24、踝关节2和脚30。踝关节2设置用于按照根据本发明的一个实施例的方法被控制。在图3的左边的视图中示出下述情况，其中，假体的穿戴者坐着。膝盖28几乎具有直角，并且脚以脚基部6全面地放在地面上。在这种情况中有利的是，电控制装置在第一模式中运行，从而第二部分4、在本实例中即脚30可以相应于从外部作用的力运动。这通过两个箭头32示意性地示出。

在图3的中间的视图中示出，假体的穿戴者使小腿24相对于大腿26摆动，从而膝盖28呈现更大的角度。脚30略微抬起，然而所述脚相对于小腿24的角度不改变。在图3的右边的视图中，脚30着地并且沿着出自图3的中间的视图的箭头32运动，从而脚基部6又全面地平放在地面上。这是可能的，因为电控制装置在第一模式中运行并且这样控制促动器，以使得相应于从外部作用的力使第二部分4相对于第一部分8运动。由此使用者可以在任何时间调设对于其舒服的位置。这不能借助脚踝位置的由现有技术公知的控制装置实现。在此，脚踝位置单独地通过马达调设，其中，在这种情况中缺少期望哪一个位置的信息。

图4示意性地示出地面20的地面倾斜度的影响，假体的穿戴者在该地面上行走。又示意性地示出腿假体，所述腿假体具有小腿24、膝盖28、踝关节2和脚30，其中，踝关节2又设置用于根据本发明的一个实施例根据用于控制关节的方法被控制。脚30构成第一部分8，并且小腿24构成第二部分4。通过虚线分别示出跖止挡34和背侧止挡36，所述跖止挡和背侧止挡表示踝关节的最大运动范围。在图4的左边的视图中，假体的穿戴者站在平坦的和水平的地面上，在图4的右边的视图中，地面20倾斜。由此改变跖止挡34和背侧止挡36之间需要的运动范围。在图2中所示的行走周期的阶段1至3内这样使踝关节2运动，以使得脚30相对于小腿24在这个运动范围内运动。在这个范围内，电控制装置在第一模式中运行，从而取消传动装置的自锁。一旦到达止挡34，36之一，这例如通过传感器来检测并且传送给电控制装置，就将电控制装置从第一模式进入第二模式中，从而不取消传动装置的自锁。如果现在通过另外的传感器例如确定地面20的倾斜度，则可以调设并且改变用于跖止挡34和/或背侧止挡36的角度的实际值。

图5示出鞋的示意性地示出的鞋跟38的鞋跟高度的影响。图5的左边的视图相应于出自图4的左边的视图。脚30全面地平放在地面20上，并且背侧止挡36和跖止挡34限制运动活动余地，当电控制装置在第一模式中运行时，小腿24、即第一部分8相对于脚30、即第二部分4具有所述运动活动余地。如果现在假体的穿戴者穿上具有鞋跟38的鞋，则首先不同的止挡34，36的运动范围和实际值不改变。这在图5的中间的视图中示出。然而通过改变的鞋跟高度例如改变了脚30和小腿24之间的下述角度，在该角度下脚30的脚后跟在脚跟着地时与地面20接触。如果通过传感器可以求得鞋跟高度，则调节止挡34，36，该止挡不是机械止挡而是仅仅电子的或虚拟的止挡。这在图5的右边的视图中示出。

在图6a至6d中示出在借助腿假体坐下和起立时的不同的情况。所述腿假体具有大腿26、小腿24，膝盖28位于所述大腿和小腿之间。在图6中，膝盖28适合用于并且构造用于根据本发明被控制。在图6a中示出伸直的腿，这例如在特别是对于具有低的活动程度的患者站立和行走时出现。在这种情况中，膝关节28优选地被锁止，传动装置的自锁因此不取消。电控制装置在第二模式中运行。

在图6b中，例如通过传感器识别出，假体的穿戴者想坐下。对此有利的是，取消传动装置的自锁，所述传动装置位于膝关节28中，从而可以相应于从外部作用的力使膝关节28运动。这在由箭头32示意性地示出的两个方向上是可能的。

图6c示出在坐下时的情况。电控制装置如同已经在图6b中那样保持在第一模式中，并且膝关节28可以沿着两个箭头32自由地运动。而在图6d中示出起立的过程。这也可以例如通过传感器来检测。在起立是有利的是，在起立时膝关节28辅助假体的穿戴者。自锁因此被激活，并且促动器通过电控制装置这样被控制，以使得达到期望的最终位置。膝关节作为有源膝关节被控制，其是这样。此外，当关节的有源控制装置要是发生故障时，则通过自锁也防止重新地不期望地弯曲，从而所示的膝关节在所有情况中是可靠的。

图7示出下述可能性，即可以如何识别电控制装置是如同在图7的左边的视图中示出的那样在第一模式中运行还是在第二模式中运行。如果例如仅仅探测到假体腿上的小的负荷，则取消自锁并且电控制装置在第一模式中运行。膝关节28能够相应于从外部作用的力沿着箭头32在两个方向上运动。下述情况是不同的，即在假体腿上承受强的负荷，这例如在图7的右边的视图中通过箭头40示出。在所述大的负荷的情况中，传动装置的自锁的取消是对于假体的穿戴者的安全性风险，从而关节的电控制装置在第二模式中运行。

图8示意性地示出，控制装置如何在两个不同的模式中工作。通过控制器首先在电控制装置或单独的电控制装置中根据由未示出的传感器获取的传感器数据来确定，电控制装置是在第一模式、即图8中的上分路中还是在第二模式、即图8的下分路中运行。在上分路中通过传感器探测到从外部作用的力并且在电控制装置、即马达控制装置或控制器中评估该力。马达、即促动器则这样被控制，以使得所述马达取消传动装置的自锁并且实现相应于从外部作用的力运动。

在图8的、电控制装置在第二模式运行的下分路中不需要的是，探测从外部作用的力，以便控制促动器。在此，传动装置的自锁被激活，并且促动器或马达这样被控制，以使得达到或保持期望的位置。

图9示出剖割假体脚的示意性的截面图，该假体脚具有踝关节2、第一部分8和第二部分4。第二部分4围绕摆动轴12布置在第一部分8上。在第一部分8上布置呈马达形式的有源促动器42，所述有源促动器设置用于使第一轴44旋转。在所示的实施例中，第一轴44的旋转通过控制带46被传递到第二轴48上，所述第二轴由此同样处于旋转中。螺杆16位于所述第二轴上，所述螺杆具有外螺纹。螺旋套筒50位于第二部分4上，所螺旋套筒具有对应于螺杆16的外螺纹构造的内螺纹。螺杆16和螺旋套筒50共同构成自锁的传动装置。

附图标记列表

2 踝关节

4 第二部分

6 脚基部

8 第一部分

10 壳体

12 摆动轴

14 电池

16 螺杆

18 脚后跟

20 地面

22 前脚部

24 小腿

26 大腿

28 膝盖

30 脚

32 箭头

34 跖止挡

36 背侧止挡

38 鞋跟

40 箭头

42 有源促动器

44 第一轴

46 控制带

48 第二轴

50 螺旋套筒。

Claims (14)

1.一种用于控制矫形外科技术装置的关节(2，28)的方法，所述关节具有第一部分(8)、第二部分(4)、有源促动器(42)、自锁的传动装置(16，50)和用于控制所述促动器(42)的电控制装置，所述第二部分围绕摆动轴(12)能摆动地布置在所述第一部分(8)上，其特征在于，在所述方法中，所述电控制装置控制所述促动器(42)，以使得所述第二部分(4)根据从外部作用于该第二部分的力运动。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述关节(2)是人造踝关节(2)，并且所述第一部分(8)是小腿部分，并且所述第二部分(4)是脚部分。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述关节是人造膝关节(28)，并且所述第一部分(8)是大腿部分，并且所述第二部分(4)是小腿部分。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，借助于至少一个传感器检测至少一个负荷测量参数，所述负荷测量参数允许描述所述传动装置(16，50)的负荷和/或第一传动元件(16)与第二传动元件(50)之间的静摩擦，其中，所述电控制装置根据检测到的负荷测量参数控制所述促动器(42)。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，借助于至少一个传感器检测至少一个力测量参数，所述力测量参数允许描述从外部作用于该第二部分(4)的力，其中，所述电控制装置根据检测到的力测量参数控制所述促动器(42)。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，由检测到的力测量参数计算所述第二部分(4)相对于所述第一部分(8)的被引起的运动和/或被引起的位置，并且所述电控制装置控制所述促动器(42)，以使得实施所述被引起的运动和/或到达所述被引起的位置。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述电控制装置能够进入第一模式以及第二模式中，其中，所述电控制装置在所述第一模式中控制所述促动器(42)，以使得所述第二部分(4)根据从外部作用于该第二部分的力运动，而在所述第二模式中不运动。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，当已探测到预定的运动、运动模式和/或运动状态时和/或当操作元件已被操作时，则使所述电控制装置进入所述第一模式中。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，当满足预定的标准时，使所述电控制装置进入所述第二模式中。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，当所述第二部分(4)与所述第一部分(8)之间的角度离开预定的角度范围时，当未探测到或不再探测到预定的运动、运动模式和/或运动状态时，当操作元件已被操作时，和/或在所述电控制装置在所述第一模式中预定的时间段之后，则满足所述标准。

11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，预定的标准能够被调设或者能够被改变。

12.一种用于矫形技术装置的关节(2，28)，用于执行根据前述权利要求中任一项所述的方法。

13.根据权利要求12所述的关节，其特征在于，所述关节具有用于检测负荷测量参数的至少一个传感器，该至少一个传感器具有至少一个应变计、弹簧测力计、变形传感器、力矩传感器、压力传感器和/或轴向负荷传感器。

14.根据权利要求13所述的关节，其特征在于，所述关节具有用于检测力测量参数的至少一个传感器，该至少一个传感器具有至少一个力传感器、位置传感器、惯性传感器和/或陀螺仪。