[实用新型]假肢三维质心测定装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种质心测定装置，特别是一种用于假肢三维质心的测定装置。

背景技术

现有的针对假肢产品的国家标准中，主要针对假肢的加工质量。在国内假肢行业中，对假肢质心进行测定的装置还处于空白状态。

现代假肢产品通过采用新材料、改善传动方式、提高智能化水平等手段，使假肢具有了更好的仿生功能。而为了使假肢与健肢更接近，进一步减少截肢患者对假肢与健肢在生理和心理感觉上的差异，除了使其具有轻质、高强度、高性能等特点外，还应使假肢各部分的重量与重心与健肢各部分一致，也就是使假肢达到静平衡。为了使穿戴假肢者能最大限度地恢复正常人的肢体功能，假肢必须具有可靠的稳定性，以保持身体的平衡功能及良好步态。

形状规则均匀分布物体的质心位置可以通过计算获得，但是对于像假肢这样形状复杂不规则的物体，计算起来就相当麻烦。

发明内容

本实用新型是要提供一种快捷、简易且准确的获取假肢质量与质心位置，以揭示各型假肢平衡功能特点的假肢三维质心测定装置。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种假肢三维质心测定装置，包括可旋转夹具及夹具座、承重圆盘、底座，其特点是：还包括三个称重传感器，数据采集模块和计算机处理系统，可旋转夹具及夹具座置于一承重圆盘上，承重圆盘则搁置在三个称重传感器上，三个称重传感器固定在底座上，并将测量支反力的数据传输到数据采集模块和计算机处理系统，由计算机处理数据计算出假肢的质量与质心坐标。

承重圆盘的直径为450mm；三个称重传感器RA、RB、RC固定在底座4直径为400mm的圆周上，并处于该圆周内接正三角形的三个顶点上。

本实用新型具有的实质性特点和显著优点是：本实用新型具有结构简单，操作方便的特点，能便捷、准确的测定假肢的质量与质心坐标。本实用新型是一台兼具测试、研发双重功能的测定装置。同样的测量原理，可推广到其它形式复杂物体的质心测定装置中。

附图说明

图1是本实用新型的夹具图；

图2是本实用新型的承重圆盘图；

图3是三维质心坐标测定原理图；

图4是本实用新型的结构立体示意图；

图5是本实用新型的主视图；

图6是图5的左视图；

图7是图5的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图4至图7所示，本实用新型的假肢三维质心测定装置，包括夹具(可旋转夹具与夹具座)1、承重圆盘2、三个称重传感器3、底座4、数据采集模块5和计算机处理系统6、7。

整个夹具座连同可旋转夹具1置于一承重圆盘2上，圆盘2则搁置在三个称重传感器3上，三个称重传感器3固定在底座4上，三个称重传感器3测量支反力，并将其测量数据传输到数据采集模块5和计算机处理系统6，由计算机6处理数据计算出假肢的质量与质心坐标。

本实用新型是基于静态称重技术，通过支反力与重力之间力和力矩的平衡关系建立平衡方程计算，确定质量和质心位置。

质量为m的假肢重量p＝mg，将它夹装于一个可选装的夹具中，此夹具可在夹具座中绕x轴旋转(图1)。整个夹具座连同可旋转夹具1置于一直径为450mm的承重圆盘2上。圆盘2则搁置在R_A、R_B、R_C三个称重传感器3上。R_A、R_B、R_C三个称重传感器3固定在底座4直径为400mm的圆周上，并处于该圆周内接正三角形的三个顶点上。(图2)

如果夹具与夹具座1及承重圆盘2的重量可以不计的话，则主动力(假肢重量)p＝mg与支座反力R_A、R_B、R_C形成一个空间平行力系，其中R_A、R_B、R_C的数值可由称重传感器直接读出。

在图3左中，p为假肢重量，它作用于假肢的重心(质心)处，设它在xyz坐标系中的坐标为(x，y，z)，R_AH、R_BH、R_CH则为由称重传感器测得的支座反力。由力系平衡条件可得：

∑z＝0          R_AH+R_BH+R_CH-P＝0