[发明专利]膝踝关节联动式下肢义肢装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种膝踝关节联动式下肢义肢装置，该装置可供从大腿处截肢的残疾人使用，在行走时膝关节和踝关节的运动更加贴近真实肢体的运动情况，能够更方便的适应义肢，更加稳定、自然地使用义肢。

背景技术

下肢截肢的残疾人为实现生活自理，需要安装义肢以完成自主行走。从大腿处截肢，其下端下安装的人工膝关节是实现自主行走动作的关键部件，常见义肢仅膝关节可动，通过假腿义肢虽能使使用者完成行走的动作，但与正常人行走还有差距，特别是在上下台阶时差距跟大，不利于使用者对义肢的适应，动作也很不自然。

目前，实际使用中的假腿义肢，其膝关节可动，但其它位置均采用直接固连方式，不能活动。其膝关节一般采用四杆、七杆结构，上部通过接受腔直接安装在使用者大腿上，下部固连铝合金管作为小腿，铝合金管下方固连义脚，义脚采用橡胶制作，内部安装有弹性钢板，以便在踩地时改变义脚形状。但由于采用直接固联方式，义脚相对小腿不能转动，给使用带来不便。当使用者将腿部前伸，身体重心向前运动准备行走时，义脚相对地面存在一定夹角，当义脚落地，使用者重心前移并将身体重量置于整个义肢上时，义脚在一段时间内只有脚跟位置着地，并非全脚掌着地支撑，影响了义肢在使用时使用者正常行走时身体的稳定性。这一脚步运动与膝部运动不配合的问题在义肢使用者上下台阶时表现的更为显著。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供了一种膝踝关节联动式下肢义肢装置，除具有膝关节外，还安装了踝关节，且两者能够互相联动，能仿照人体行走的自然动作，可使义肢用户在行走时膝关节和踝关节的运动更加贴近真实肢体的运动情况，能够更加方便的适应义肢，更加自然地使用义肢。

具体技术方案为：膝踝关节联动式下肢义肢装置，包括大腿圆筒、膝关节转动机构、小腿圆筒和义脚，膝关节转动机构铰接于大腿圆筒下端，小腿圆筒固定连接于膝关节转动机构下端，所述大腿圆筒上部设置有上端开口的大腿接受腔，大腿圆筒下部设置有大腿腔固定接头；所述膝关节转动机构由膝关节前连杆、关节窝连杆和膝关节后连杆组成，膝关节前连杆上端和膝关节后连杆上端分别铰接于大腿圆筒下端，且膝关节前连杆位于膝关节后连杆左侧，膝关节后连杆下端设置有槽形凸轮；关节窝连杆左端铰接于膝关节前连杆下端，关节窝连杆右端通过销轴与槽形凸轮连接，槽形凸轮上设置有异形槽；所述小腿圆筒与关节窝连杆固定连接，小腿圆筒内设置有拉杆径向限位套、上拉杆和下拉杆，拉杆径向限位套竖直固定于关节窝连杆下端面；上拉杆贯穿拉杆径向限位套，其上端通过设置于异形槽内的凸轮滚柱与槽形凸轮连接，其下端与下拉杆上端转动连接，下拉杆下端铰接于义脚后端；所述义脚通过转轴连接于小腿圆筒下端，且义脚内设置有弹簧板。

所述异形槽位于槽形凸轮左下方。

所述异形槽由斜向槽和V型槽组成，V型槽开口向右上方；斜向槽左高右低，其右端与V型槽左侧边连通。

所述异形槽各节点处均为圆弧过渡。

所述大腿圆筒内侧面设置有指向膝关节后连杆的行程调节螺栓，膝关节后连杆左侧设置有与行程调节螺栓对应的缓冲垫。

所述槽形凸轮周向左下方侧面设置有限位槽，所述小腿圆筒上端设置有阻尼限位机构，阻尼限位机构由限位孔、螺栓和阻尼杆组成，螺栓和阻尼杆均设置于限位孔内，螺栓位于阻尼杆左侧并与限位孔配合连接，阻尼杆通过弹簧与螺栓连接，且阻尼杆右端指向限位槽。

所述阻尼杆右端设置有阻尼轮，阻尼轮与限位槽配合连接。

所述上拉杆上端设置有滚柱耳片，凸轮滚柱贯穿滚柱耳片，凸轮滚柱两端设置有滚柱挡片，凸轮滚柱上套设有滚柱套筒。

所述槽形凸轮前后两端面上设置有板簧，板簧两端与槽形凸轮固定连接，且板簧经过V型槽中间位置。

本发明使用方便，通过膝关节转动机构和义脚的联动配合，使使用者更加贴近正常人行走的自然状态，更好的保护其隐私；本装置结构紧凑，通过调节阻尼限位机构和行程调节螺栓可以满足不同使用者的行走习惯，另使用者更容易适应本装置；同时本发明制造工艺技术简单，便于推广应用。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明槽形凸轮结构示意图；

图3为图2中A-A向剖视图；

图4为本发明实施例1力学结构分析图；

图5为本发明实施例2力学结构分析图；

图6为本发明实施例3力学结构分析图；

图7为图1中C处放大示意图；

图8为本发明力学结构分析图；