[发明专利]下肢假肢自动对线方法及装置

说明书

本发明提供了一种下肢假肢自动对线方法及装置，涉及假肢装配技术领域，该下肢假肢自动对线装置，包括：采集模块、分析控制模块和自动调整模块；分析控制模块与采集模块、自动调整模块分别通信连接；采集模块用于采集穿戴有下肢假肢的用户站立及行走过程中的生物力学数据；生物力学数据包括身体运动数据和足底压力数据；分析控制模块用于接收生物力学数据，并根据生物力学数据计算对线调整参数及生成控制指令；自动调整模块用于根据控制指令进行下肢假肢的对线调整。本发明节省人力，又不依赖于技师的经验，可广泛用于假肢装配。

技术领域

本发明涉及假肢装配技术领域，尤其是涉及一种下肢假肢自动对线方法及装置。

背景技术

下肢假肢的对线是假肢装配中的重要环节，对线的好坏直接决定患者穿戴假肢的步态和舒适度。不合适的对线不仅影响步态，长时间使用还因受力不当造成截肢者其他身体部位的损伤。目前，假肢的临床装配过程中，对线主要靠假肢技师根据肉眼观察患者的步态以及患者描述的自身感受，凭经验调整对线，缺乏客观的评价依据，不同技师调整的结果相差较大。并且当肉眼调整人体动态对线时，走动过程中难以观察到各个平面的力矩，尽管一些对线使患者穿戴假肢后看起来步态很好，但关节的受力并不一定是最合适的，行走过程中需要消耗大量能量补偿假肢对线的偏差导致的不稳定。另外，整个装配过程中，患者需要多次调整对线才能达到满意的效果，消耗大量人力，且只能依赖专业技师完成。

针对现有技术中下肢假肢装配的对线依赖专业技师且对线效果不理想的问题，目前尚未提出有效解决方案。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种下肢假肢自动对线方法及装置，可以对下肢假肢装配中对线的自动调整，不依赖于专业技师

第一方面，本发明实施例提供了一种下肢假肢自动对线装置，包括：采集模块、分析控制模块和自动调整模块；分析控制模块与采集模块、自动调整模块分别通信连接；采集模块用于采集穿戴有下肢假肢的用户站立及行走过程中的生物力学数据；生物力学数据包括身体运动数据和足底压力数据；分析控制模块用于接收生物力学数据，并根据生物力学数据计算对线调整参数及生成控制指令；自动调整模块用于根据控制指令进行下肢假肢的对线调整。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，采集模块包括惯性传感器和压力传感器；惯性传感器包括多个，用于设置在用户的腰部和下肢；压力传感器用于设置在用户的足底。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，采集模块还包括信号采集器，信号采集器与惯性传感器和压力传感器均连接，用于接收惯性传感器和压力传感器的数据。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，分析控制模块包括力学分析单元和参数计算单元；力学分析单元用于根据生物力学数据计算运动数据；运动数据包括下肢各关节力、力矩、人体重心轨迹；参数计算单元用于根据运动数据计算对线调整参数并生成控制指令；参数计算单元预先根据标准化人体的生物力学数据和调整参数建立了自学习模型。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，自动调整模块包括调节机构和电机；调节机构的一端与电机连接，另一端与下肢假肢关节的调整部件连接。

结合第一方面的第四种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，电机用于接收控制指令，并根据控制指令旋转带动调整部件实现对线调整。

第二方面，本发明实施例还提供一种下肢假肢自动对线方法，应用于第一方面及其各可能的实施方式提供的下肢假肢自动对线装置，包括：分析控制模块接收采集模块采集的用户站立及行走过程中的生物力学数据；生物力学数据包括身体运动数据和足底压力数据；分析控制模块根据生物力学数据计算对线调整参数并生成控制指令；分析控制模块将控制指令发送至自动调整模块，以使自动调整模块根据控制指令进行下肢假肢的对线调整。