[发明专利]助力式膝关节假肢

权利要求书

1.一种助力式膝关节假肢，包括用于连接截肢患者膝上残余下肢的大腿连接件、用于连接人工脚的小腿连接件、与所述大腿连接件相连的上关节组件和与所述小腿连接件相连的下关节组件，所述上关节组件与所述下关节组件转动相连；其特征在于：所述助力式膝关节假肢还包括用于驱动所述上关节组件与所述下关节组件发生相对转动以使所述大腿连接件与所述小腿连接件进行弯曲与伸展运动的助力机构，所述助力机构包括用于放大力矩并产生膝关节驱动力的谐波减速机、用于驱动所述谐波减速机的驱动轴、与所述驱动轴相连以带动所述驱动轴转动的驱动电机，所述谐波减速机与所述上关节组件相连，所述谐波减速机的力矩输入端与所述驱动轴相连，所述谐波减速机的力矩输出端与所述下关节组件相连。

2.如权利要求1所述的助力式膝关节假肢，其特征在于：所述上关节组件包括并排且间隔设置的第一关节座和第二关节座，所述第一关节座与所述第二关节座之间形成有用于容置所述谐波减速机的容置空间，所述谐波减速机容置于所述容置空间中；所述谐波减速机包括与所述驱动轴相连的波形发生器、与所述波形发生器相连的柔轮和与所述柔轮相连的刚轮，所述刚轮的两侧分别固定于所述第一关节座和所述第二关节座上，所述第一关节座上开设有用于供所述柔轮与所述下关节组件相连的槽孔，所述柔轮与所述下关节组件相连；所述驱动轴的一端与所述第二关节座转动连接，所述驱动轴的另一端伸出所述槽孔并与所述下关节组件转动连接。

3.如权利要求2所述的助力式膝关节假肢，其特征在于：所述下关节组件包括设置于所述第一关节座外侧的第一关节臂和设置于所述第二关节座外侧的第二关节臂，所述驱动轴的另一端与所述第一关节臂转动连接，且所述第一关节臂的上部与所述柔轮固定连接，所述第二关节臂的上部与所述第二关节座转动相连，所述第一关节臂与所述第二关节臂的下部相连。

4.如权利要求3所述的助力式膝关节假肢，其特征在于：所述第二关节臂上分别设有用于限定该第二关节臂转动位置的正限位开关和负限位开关。

5.如权利要求3所述的助力式膝关节假肢，其特征在于：所述助力式膝关节假肢还包括用于放大力矩的传动机构，所述传动机构包括设置于所述驱动电机输出轴上的主动带轮、设置于所述驱动轴上的从动带轮、以及连接于所述主动带轮和所述从动带轮上的同步带。

6.如权利要求5所述的助力式膝关节假肢，其特征在于：所述传动机构还包括用于调节所述同步带张紧程度的张紧机构，所述张紧机构包括安装于所述第一关节臂上的张紧轴、以及转动安装于所述张紧轴上并压于所述同步带上的张紧滚轮。

7.如权利要求5所述的助力式膝关节假肢，其特征在于：所述第一关节臂的内侧设有第一凹槽，所述第二关节臂的内侧设有第二凹槽，所述第一凹槽与所述第二凹槽配合形成用于容置所述驱动电机的容置腔，所述驱动电机置于所述容置腔中，所述第一关节臂上开设有供所述驱动电机的输出轴伸出所述容置腔的轴孔。

8.如权利要求5所述的助力式膝关节假肢，其特征在于：所述助力式膝关节假肢还包括用于保护所述传动机构的保护罩，所述保护罩罩于所述第一关节臂的外侧面上，所述传动机构置于所述保护罩内。

9.如权利要求1至8任一项所述的助力式膝关节假肢，其特征在于：所述助力式膝关节假肢还包括用于测量膝关节转动角度的电位计，所述电位计设置于所述上关节组件与所述下关节组件的铰接部位。

10.如权利要求9所述的助力式膝关节假肢，其特征在于：所述助力式膝关节假肢还包括用于测量膝关节转动角度的电机编码器，所述电机编码器与所述驱动电机相连。