[发明专利]一种小腿膝踝联动仿生假肢

说明书

本发明公开了一种小腿膝踝联动仿生假肢，包括大腿连接件、小腿连接件、以及踝足连接件，大腿连接件与小腿连接件铰接，踝足连接件与小腿连接件铰接，大腿连接件与踝足连接件通过联动杆相连、并由大腿部驱动同步运动，联动杆与大腿连接件通过上铰接点铰接，联动杆与与踝足连接件通过下铰接点铰接，上铰接点与膝关节转动轴之间的距离小于下铰接点与踝关节转动轴的距离。本发明由人体膝关节的屈伸运动带动假肢踝关节的背屈和柘屈运动，实现上下台阶和斜坡、下蹲时的膝踝联动，起到假肢仿生运动的作用，为上下台阶、斜坡和下蹲的自由运动和身体重心的平衡提供良好的仿生效果，为截肢者的工作和生活带来更大的方便。

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种小腿膝踝联动仿生假肢。

背景技术

穿戴踝关节假肢可以达到对人体缺失功能的代偿。早期的假肢多数为被动式踝关节假肢，早起被动式踝关节采用木质假肢，后期由于材料变革多采用弹性储能器件增加假肢弹性性能，现在一般假肢材质采用橡胶、碳纤维等储能类材料制作脚板。国内研究主要侧重于膝关节假肢功能的实现，而踝关节仅被当作弹性储能结构辅助人体行走，一些关键技术尚待发展与完善，解决截肢患者的痛点。

现有小腿假肢踝关节多为被动式，利用脚板自身变形量来满足残肢所需要的回弹力，运动起来较为死板、僵硬、灵活性较差。对于上下楼梯的爬行，上下斜坡的行走，裸关节不能根据路面情况进行跖屈和背屈变化，基本上需要装配者残端和胯部的身体摆动提供动力，行动起来比较吃力，极为不便。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种小腿膝踝联动仿生假肢，能模拟正常人的行走步态，并能根据路面情况进行跖屈和背屈变化，其运动灵活性好，便于上下楼梯的爬行和上下斜坡的行走。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种小腿膝踝联动仿生假肢，包括与大腿部连接的大腿连接件、与小腿部连接的小腿连接件、以及踝足连接件，所述大腿连接件与小腿连接件铰接、并能绕膝关节转动轴转动做屈伸运动，所述踝足连接件与小腿连接件铰接、并能绕踝关节转动轴转动做跖屈运动和背屈运动，所述大腿连接件与踝足连接件通过联动杆相连、并由大腿部驱动同步运动，所述联动杆与大腿连接件通过上铰接点铰接，所述联动杆与与踝足连接件通过下铰接点铰接，所述上铰接点与膝关节转动轴之间的距离小于下铰接点与踝关节转动轴的距离。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述上铰接点与膝关节转动轴的距离为17mm，所述下铰接点与踝关节转动轴的距离为21mm。

所述上铰接点与膝关节转动轴的连线与大腿部的中心线呈15°夹角，所述下铰接点与踝关节转动轴的连线与小腿部的中心线呈45°夹角。

所述踝足连接件上设有缓冲限位装置，所述缓冲限位装置位于踝关节转动轴的前侧、并用于对踝关节背屈起缓冲和限制踝关节的最大背屈，所述缓冲限位装置为气缸、油缸和弹簧中的任意一种。

所述上铰接点位于膝关节转动轴远离小腿部的一侧，所述下铰接点位于踝关节转动轴靠近足跟部的一侧。

所述小腿连接件上转动安装有转盘，所述大腿连接件靠近膝关节转动轴的一端与转盘连接。

所述联动杆设于小腿部的外侧，所述联动杆呈靠近小腿连接件外表面的弧形、并与小腿连接件间距设置。

所述大腿连接件上铰接有腿围件，所述腿围件与大腿部以可拆卸的方式连接。

所述腿围件呈弧形、且设有开口，所述开口的两侧设有相互配合连接的收紧带。

所述小腿连接件设有收纳小腿部的接受腔。

与现有技术相比，本发明的优点在于：