[发明专利]一种智能的仿生小腿假肢

说明书

本发明属于人体假肢技术领域，具体为一种智能的仿生小腿假肢，包括仿生腿与假肢底板，所述假肢底板内部设有中空腔，所述中空腔内固定有压力仪，所述仿生腿的上端固定连接有接受腔，所述仿生腿的内部设有空腔，所述空腔内固定连接有支撑板，所述支撑板的上端固定连接有蓄电池与控制器，所述空腔内顶端固定连接有陀螺仪，所述支撑板的下端固定连接有两个支撑柱。本发明结构新颖，通过设置多种数据采集传感器，经由树莓派处理检测到的各种信息，及时准确地判定患者行走状态，为假肢穿戴者提供不同动力，从而实现人体自然步态，满足对日常活动的需求，增强患者的自尊心与自信心，同时具有减震效果，增加穿戴的舒适度。

技术领域

本发明属于人体假肢技术领域，具体为一种智能的仿生小腿假肢。

背景技术

目前使用的膝下假肢主要分为被动式假肢和主动式假肢，被动式假肢的踝关节采用单轴踝或者万向踝关节等，其存在的问题是步行速度不能自然、随意地跟随截肢者步行速度的变化而变化，患者经常被迫通过身体前倾来弥补推进能力的不足，使截肢者更容易感觉疲劳；主动式假肢由电机驱动，能够为身体前进提供足够的能量，从而实现人体自然步态，但是目前主动式假肢关于踝关节的设计相对比较简单，不能很好的满足使用者的需求，且不具有减震效果，长期使用造成患者腿部很不舒适，且目前假肢的智能效果不佳，不能根据患者走路的速度或地面环境做出一定的改变。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能的仿生小腿假肢，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种智能的仿生小腿假肢，包括仿生腿与假肢底板，所述假肢底板内部设有中空腔，所述中空腔内固定有压力仪，所述仿生腿的上端固定连接有接受腔，所述仿生腿的内部设有空腔，所述空腔内固定连接有支撑板，所述支撑板的上端固定连接有蓄电池与控制器，所述空腔内顶端固定连接有陀螺仪，所述支撑板的下端固定连接有两个支撑柱，两个所述支撑柱之间转动连接有曲轮，其中一个所述支撑柱的一侧设有伺服电机，所述伺服电机的输出轴末端与曲轮固定连接，所述伺服电机与支撑柱之间固定连接有固定架，两个所述支撑柱的与空腔内侧壁之间固定连接有水平设置的固定块，所述固定块上插设有插杆，所述插杆的上端转动连接有圆盘，所述插杆上设有弹性装置，其中一个所述插杆的下端与假肢底板转动连接，其中另一个所述插杆的下端固定移动装置，所述移动装置的下端与假肢底板转动连接，所述仿生腿的外侧壁固定连接有摄像头、测距仪和充电口。

作为优选，所述弹性装置包括弹簧与限位块，所述限位块固定套接在插杆上，所述弹簧套接在插杆上，所述弹簧的两端分别与限位块和固定块固定连接。

作为优选，所述移动装置包括连接板、滑块与滑杆，所述连接板的上端与另一个所述插杆的下端固定连接，所述连接板的下端设有凹槽，所述滑杆与凹槽侧壁固定连接，所述滑块滑动套接在滑杆上。

作为优选，所述充电口与蓄电池电性连接，所述蓄电池、摄像头、测距仪、陀螺仪、伺服电机均与控制器电性连接。

作为优选，所述控制器为树莓派。

作为优选，所述充电口上设有红绿双色LED灯、开关与提示器。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过设置摄像头、测距仪陀螺仪等传感器，采集假肢周围的物理信息并将信息发送给控制器，控制器再控制伺服电机运行，然后带动曲轮旋转，对下方的两个圆盘进行挤压，实现其中一个插杆向下移动，然后假肢底板实现与地面角度之间的改变，使截肢者行走时实现了假肢底板与身体摆动相适应，能够保持人体自然步态；通过弹性装置实现设备均与减震效果，增强患者的自尊心与自信心，同时具有减震效果，增加穿戴的舒适度。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的侧视局部结构示意图；

图3为本发明的A处结构放大示意图；