CN203154010U - 假肢膝关节性能检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种假肢膝关节性能检测装置，由底座、机身、驱动装置和测控装置组成，机身包括垂直于底座的侧壁，安装在侧壁上的模拟腿，驱动装置包括髋关节摆动机构、髋关节垂直运动机构、膝关节摆动机构和足底压力电机；测控装置包括光学采集器和控制及检测装置，光学采集器采集所述模拟腿行走时的步态信息和所测假肢膝关节的性能信息，控制及检测装置通过可编程序控制器传递程序命令至驱动装置，进而控制模拟腿实现人体行走步态的模拟。

Description

假肢膝关节性能检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种假肢膝关节性能检测装置，更具体地涉及程序控制、模拟假肢使用者行走步态，从而利用统一标准、客观检测假肢膝关节性能的装置。

背景技术

对于肢体残疾者，假肢可以完成对人体缺失功能的代偿，假肢的舒适度、美观性也是非常重要的。

对假肢性能全方位的测定在假肢的使用和提高假肢制造水平方面都有重要的作用，但是通常的假肢质检步骤只能对假肢的机械性能进行测定，对假肢的舒适性、美观性却不能做出系统的评价。假肢膝关节是假肢最重要的功能部件，假肢膝关节可以保证假肢使用者在脚板蹬地时的稳定性和脚板离地时假肢摆动的灵活性，使假肢使用者具有良好的步态。而通过对假肢使用者的调研，可以得到对假肢各个方面的性能评价，但是不同的肢体残疾患者对假肢有不同的主观感受，使得结果不准确。

能够客观、系统的评价假肢膝关节性能的装置就对假肢的使用和假肢的研发有重要的作用，进一步对肢体残疾者的恢复和正常生活有重要的作用。

实用新型内容

本实用新型提供一种假肢膝关节性能检测装置，一种程序驱动模拟假肢使用者佩戴假肢时的行走步态，对各种假肢膝关节进行统一、客观的性能检测的装置。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种假肢膝关节性能检测装置由底座、机身、驱动装置和测控装置组成，底座为平板状；机身包括垂直于底座的侧壁，安装在侧壁上的模拟腿，模拟腿包括髋关节，大腿、小腿、脚板和假肢夹持部件，所测假肢膝关节安装在大腿和小腿之间；其特征在于，驱动装置包括实现模拟人髋关节屈伸运动的髋关节摆动机构、实现模拟人髋关节的上下振动的髋关节垂直运动机构、膝关节摆动机构和提供脚板施力的足底压力电机；膝关节摆动机构控制假肢膝关节的屈伸状态和协调髋关节和膝关节之间的协调摆动；测控装置包括光学采集器和控制及检测装置，所述光学采集器采集模拟腿行走时的步态信息和假肢膝关节的性能信息，并将所述性能信息和步态信息传输至控制及检测装置，所述控制及检测装置包括可编程序控制器并通过可编程序控制器传递程序命令至驱动装置，进而控制模拟腿完成人体行走步态的模拟。

进一步地，髋关节摆动机构由第一伺服电机和第一伺服电机减速器组成，第一伺服电机根据可编程序控制器的程序命令模拟人髋关节的摆动幅度、步频、运动节奏，带动大腿摆动；髋关节垂直运动机构由第二伺服电机、第二伺服电机减速器、滚珠丝杠、直线导轨组成，第二伺服电机根据可编程序控制器的程序命令模拟人髋关节上下运动摆动幅度、频率、运动节奏，带动大腿上下运动；膝关节摆动机构由第三伺服电机、第三伺服电机减速器和摆臂组成，所述摆臂连接第一伺服电机和第二伺服电机，第一伺服电机和第二伺服电机根据可编程序控制器的程序命令调控摆臂运动，带动假肢膝关节做与大腿协调的运动。

进一步地，控制及检测装置还包括显示装置，用于显示假肢膝关节的性能测定结果和模拟腿的行走步态信息。

进一步地，控制及检测装置连接电脑终端，将假肢膝关节性能信息传输至电脑终端。

本实用新型的假肢膝关节性能检测装置通过可编程序控制器程序控制驱动装置，使用肢体残疾者佩戴假肢时的行走信息作为控制信息编写程序，通过髋关节摆动机构、髋关节垂直运动机构和膝关节摆动机构驱动模拟腿运动，并可保证髋关节、大腿、假肢膝关节、小腿和脚板协调运动，可以很好地模拟肢体残疾者佩戴假肢时的行走步态。光学采集器采集模拟腿的行走步态并传输至控制及检测装置，可监测模拟腿模拟肢体残疾者佩戴假肢时行走步态的情况，将不同类型的假肢膝关节安装在所述模拟腿上，对各种假肢膝关节做统一标准和客观的性能评价。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例附图作简单地介绍。

图1为本实用新型实施例所述的假肢膝关节性能检测装置结构示意图；

图中：

1、底座；2、侧壁；3、髋关节摆动机构；4、模拟腿；5、膝关节摆动机构；6、光学采集器；7、控制和检测装置；8、髋关节垂直运动机构。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型实施例所述的假肢膝关节性能检测装置，包括：底座1、机身、驱动装置和测控装置组成。

底座1为平板状，使用型材焊接加工，牢固稳重；机身包括垂直于底座的侧壁2，安装在侧壁上的模拟腿4，模拟腿4包括髋关节，大腿、小腿、脚板和假肢夹持部件(图中未示出)，所测假肢膝关节(图中未示出)安装在大腿和小腿之间。

控制和检测装置7根据肢体残疾者佩戴假肢时的行走步态信息通过可编程序控制器编辑程序，输出控制信息。

驱动装置包括髋关节摆动机构3、髋关节垂直运动机构8、膝关节摆动机构5和足底压力电机(图中未示出)，侧壁2内部有髋关节摆动机构3、髋关节垂直运动机构8、膝关节摆动机构5的安装平台。髋关节摆动机构3由第一伺服电机和第一伺服电机减速器组成，第一伺服电机根据可编程序控制器的程序命令模拟人髋关节的摆动幅度、步频、运动节奏，带动大腿摆动。髋关节垂直运动机构8由第二伺服电机、第二伺服电机减速器、滚珠丝杠、直线导轨组成，第二伺服电机根据可编程序控制器的程序命令模拟人髋关节上下运动摆动幅度、频率、运动节奏，带动假肢大腿上下运动；膝关节摆动机构5由第三伺服电机、第三伺服电机减速器和摆臂组成，所述摆臂的一端连接第一伺服电机和第二伺服电机，第一伺服电机和第二伺服电机根据可编程序控制器的程序命令调控摆臂运动，带动假肢膝关节做与大腿运动统一的运动。第一伺服电机、第二伺服电机和第三伺服电机共同接受可编程序控制器的程序命令，三者可驱动模拟腿协调运动。脚板连接足底压力电机，足底压力电机按照足底压力曲线给足底施加压力，并不阻碍足跟的蹬离。

侧壁2连接一支撑杆，支撑杆可绕其与侧壁的连接点水平转动，支撑杆的另一端连接光学采集器6，光学采集器6采集模拟腿4行走时的步态信息和假肢膝关节的性能信息，并将所述性能信息和步态信息传输至控制及检测装置7，从而检测模拟腿4模拟人行走的情况，收集所测假肢膝关节适应的步频、步幅、步行速度等信息。优选的，控制及检测装置7连接电脑，可将所测各种假肢膝关节的性能信息传输至电脑，可进一步制作假肢膝关节性能数据库。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种假肢膝关节性能检测装置，由底座、机身、驱动装置和测控装置组成，底座为平板状；机身包括垂直于底座的侧壁，安装在侧壁上的模拟腿，所述模拟腿包括髋关节，大腿、小腿、脚板和假肢夹持部件，所测假肢膝关节安装在所述大腿和所述小腿之间；其特征在于：所述驱动装置包括实现模拟人髋关节屈伸运动的髋关节摆动机构、实现模拟人髋关节的上下振动的髋关节垂直运动机构、膝关节摆动机构和提供脚板施力的足底压力电机；所述膝关节摆动机构控制所述假肢膝关节的屈伸状态和协调所述髋关节和假肢膝关节之间的协调摆动；测控装置包括光学采集器和控制及检测装置，所述光学采集器采集所述模拟腿行走时的步态信息和所述假肢膝关节的性能信息，并将所述性能信息和步态信息传输至控制及检测装置，所述控制及检测装置包括可编程序控制器并通过所述可编程序控制器传递程序命令至驱动装置，进而控制模拟腿完成人体行走步态的模拟。

2.根据权利要求1所述的假肢膝关节性能检测装置，其特征在于：所述髋关节摆动机构由第一伺服电机和第一伺服电机减速器组成，所述第一伺服电机根据所述可编程序控制器的程序命令模拟人髋关节的摆动幅度、步频、运动节奏，带动所述大腿摆动；所述髋关节垂直运动机构由第二伺服电机、第二伺服电机减速器、滚珠丝杠、直线导轨组成，所述第二伺服电机根据可编程序控制器的程序命令模拟人髋关节上下运动摆动幅度、频率、运动节奏，带动假肢大腿上下运动；所述膝关节摆动机构由第三伺服电机、第三伺服电机减速器和摆臂组成，所述摆臂连接所述第一伺服电机和所述第二伺服电机，所述第一伺服电机和所述第二伺服电机根据所述可编程序控制器的程序命令调控所述摆臂运动，带动所述假肢膝关节做与所述大腿协调的运动。

3.根据权利要求1所述的假肢膝关节性能检测装置，其特征在于：所述控制及检测装置还包括显示装置，用于显示所述假肢膝关节的性能测定结果和所述模拟腿的行走步态信息。

4.根据权利要求1或3所述的假肢膝关节性能检测装置，其特征在于：所述控制及检测装置连接电脑终端，将所述假肢膝关节性能信息传输至电脑终端。

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