本项创新技术介绍了一种新型智能假肢膝关节,该设计采用可变传动比机构,具备以下特点:1. 包含机架模块;2. 配备关节转动模块,安装于机架模块上,负责驱动膝关节的旋转;3. 集成齿轮传动模块,
背景技术
随着下肢截肢患者的增多以及微电子、控制等技术的不断发展,智能下肢假肢逐渐成为康复机器人领域的研究热点。作为下肢假肢系统的核心部件,高性能的膝关节假肢设计仍然是当前假肢设计中的主要技术难点。
目前现有的智能假肢膝关节按照关节驱动方式可分为被动型和主动型,其中,被动型假肢膝关节行走时根据外界条件的变化调节膝关节阻尼力矩实现步态调整,但是由于不提供主动力矩,不能辅助患者上楼梯;主动型假肢膝关节能够代替腿部肌肉提供力矩,使佩戴者更好地完成上楼梯等需要主动力矩的行走模式,但一般缺少离合机构,驱动电机以及传动机构一直接入膝关节旋转轴,电机在任何一个步态相位都需要频繁正反转,导致膝关节假肢续航时间短。
现有技术中,主要通过液压泵和阻尼调节阀门实现驱动和阻尼大小的控制,由电机直接控制四连杆机构,然而由于四连杆机构具有多轴转动中心,因此在主动力矩的驱动过程中损耗较大,此外,且步进电机本身的自锁力矩,需要有一个磁粉离合器来保证在步进电机断电时该力矩不影响到被动的控制阶段,电机放置的位置也离人体较近,不利于人体的安全。
实现思路