一种自动跨步新型智能假肢的制作方法
【专利摘要】一只仿生功能齐全的假肢，不仅可以弥补残疾人的生理缺陷，还可以帮他们找回断肢前的自我，使他们佩戴后有种失而复得的新感受。让所有下肢残缺的肢残人士佩戴假肢后，都能和正常人一样行走起来是本发明的根本目的。本发明将大腿应有的各个功能有效的仿造在假肢上，把杠杆原理及压簧的压力应用在双关节上，利用人体重心转移达到自动跨步的目的，克服了现有假肢依靠残肢肌力提起假肢跨步的缺陷。所述的双关节是设置在残肢大腿根部的一个人为增设的人造关节。该双关节不仅能使假肢自动跨步，还可矫正跛子走路不稳的步伐，是本发明的核心功能。该自动跨步新型智能假肢，行走时无痛苦，很容易掌握平衡。佩戴者不仅能丢掉双拐，还可以就地而坐。不仅适用于所有下肢残疾人士，还能让半截人行走起来。
【专利说明】一种自动跨步新型智能假肢
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种应用杠杆原理和弹簧压力相结合的办法来驱动假肢自动跨步的方法，尤其涉及一种自动跨步新型智能假肢。
【背景技术】
[0002]假肢又叫义肢。最初时期的假肢为木棍式，小腿截肢后捆上一根木棍就能行走。假肢经过数百年的创新如今已今非昔比，特别是上肢应用“传感技术”仿造出来的假臂、假手不仅造型逼真，其应用功能可以抓、捏、提各种生活物品，若不仔细辨认很难看出哪只是真手，哪只是假肢。然而下肢却乐观不起来，这么多年来只是在“膝关节”上，“脚底板”上及坐立姿势上有所创新，除此之外没有什么新花样。现有假肢无论是英国的，美国的，德国的，还是国产的所有智能假肢，都是依靠残肢的肌力将假肢提起来才能跨步，直到目前为止无一例能自动跨步的假肢问世。
[0003]残肢是有长有短的，肌力自然也就有大有小，依靠残肢肌力提起假肢才能跨步的假肢，无论它的功能多么先进都是不完善的。因为依靠残肢肌力提起假肢才能跨步的假肢，只能让小腿残缺及非高位截肢的身强体壮的年轻人行走起来，无法让高位截肢及年老体弱的残疾人丢掉双拐，关键是他们不具备提起假肢跨步的肌力。
[0004]一只仿生功能齐全的假肢，不仅可以弥补残疾人的生理缺陷，还可以帮他们找回断肢前的自我，使他们佩戴后有种失而复得的新感受。让所有下肢残缺的肢残人士佩戴假肢后，都能和正常人一样行走起来是本发明的根本目的。
【发明内容】
[0005]本发明的目的就是解决现有假肢依靠残肢肌力提起假肢跨步的缺陷，提供一种自动跨步新型智能假肢。
`[0006]本发明的目的是这样实现的:一种自动跨步新型智能假肢由双关节、自动跨步装置、多功能膝关节、万向脚底板及外包装组成。
[0007]所述的双关节是设置在残肢大腿根部的一个人为增设的人造关节。该双关节不仅能使假肢自动跨步，还可矫正跋子走路不稳的步伐，是本发明的核心功能。该双关节由内套环、外套筒组成。内套环直接固定在残肢上，其直径大小可以调节。外套筒套在内套环上，在左右两边对称轴线上用螺栓连接。该外套筒的下端与假肢大腿上端连接。
[0008]所述的自动跨步装置，由跨步距离调节螺栓、压簧轴、压簧组成。该自动跨步装置头部为圆环状，固定在内套环上口沿，该跨步距离调节螺栓内设圆孔，外为螺栓，配套的螺母固定在外套筒上。该压簧轴插入自动跨步装置头部及跨步距离调节螺栓两个垂直圆孔内活动连接，两头设有限位装置。该压簧套在压簧轴上，上头与自动跨步装置头部连接，下头与跨步距离调节螺栓头部连接，以调节压簧的收缩率来自行设置跨步距离的大小。
[0009]所述的多功能膝关节，由外圆半球、内圆半球、小腿强力销、盘腿旋转装置及可调固定销组成。该外圆半球的球面与内圆半球的球面公母配合，在两边对称轴线上用钢板连接后使小腿只能向后弯曲不能向上提。该小腿强力销的外套管固定在外圆半球的中心位置，销内设有圆孔并装上拉簧，拉簧的上头固定在强力销的头部，下头固定在外圆半球与小腿上端连接的轴内。该盘腿旋转装置为法兰式，在圆盘中心位置开设一个圆槽，镶在内圆半球的上端内部，在左右两边对称轴线上用可调固定销连接后能左右旋转。该盘腿旋转装置上头与假肢大腿下端连接。
[0010]所述的万向脚底板，由裸关节、弹性受力调控钢板、弹性脚底板、压簧、调心轴承组成。该裸关节上头为圆柱状内镶调心轴承，下头为轴状与弹性受力调控钢板设在脚后跟的圆孔连接；压簧套在裸关节轴上，上头与弹性受力调控钢板底面连接，下头与弹性脚底板正面连接；弹性受力调控钢板的前头开设两条长方形槽与弹性脚底板前掌活动连接。
[0011 ] 所述外包装，为假肢的造型包装。
[0012]本发明利用了以上技术方案，将大腿应有的各个功能有效的仿造在假肢上，把杠杆原理及压簧的压力应用在双关节上，利用人体重心转移达到自动跨步的目的，克服了现在有假肢依靠残肢肌力提起假肢跨步的缺陷。
[0013]该自动跨步新型智能假肢的双关节及自动跨步功能应用在双腿齐全，但走路不稳的跛子腿上，可矫正走路姿势，使他们能平稳的行走。
[0014]该自动跨步新型智能假肢，行走时无痛苦，很容易掌握平衡。配戴者不仅能丢掉双拐，还可以就地而坐。不仅适用于所有下肢残疾人士，还能让半截人行走起来。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本发明单肢自动跨步实施方法示意图
[0016]图2是本发明双肢自动跨步实施方法示意图
[0017]图3是本发明盘腿而坐实施方法示意图
[0018]图4矫正跛子走路姿势实施方法示意图
[0019]具体实施方法
[0020]下面结合附图对本发明作进一步的说明。
[0021]实施例1
[0022]如附图1所示，该内套环I直接固定在残肢上，外套筒2套在内套环I上，在左右两边对称轴线上用螺栓3连接。该内套环I以连接螺栓3为中心线，后半圆的上口沿设有台阶，前半圆的上口沿无障碍，使外套筒2受力后只能向上提，不能向后翻。该外套筒2的下端与假肢4上端连接。
[0023]该自动跨步装置5头部为圆环状。固定在内套环I的后半圆上口沿，该跨步距离调节螺栓6内设有圆孔，配套螺母固定在外套筒2上；该压簧轴7插入自动跨步装置5头部及跨步距离调节螺栓6两个圆孔内活动连接，两头设有限位装置；该压簧8套在压簧轴7上，上头与自动跨步装置5的头部连接，下头与跨步距离调节螺栓6的头部连接。当假肢4处于直立时，压簧8处于收缩状态，在人体重心转移到好腿或另一只假肢时，压簧8将假肢4推出，达到自动跨步的目的。当假肢4跨出后，产生一个跨步距离9、提腿落差10，同时内套环I与外套筒2也产生一个夹角11，夹角11是压簧8的收缩率及拉绳19长度设定依据，提腿落差10是上楼梯的基本闻度。
[0024]该盘腿旋转装置12为法兰式。在圆盘中心处开设一个圆槽，镶在膝关节内圆半球13上端的内部，在左右两边对称轴线上用可调固定销14连接后可左右旋转。该盘腿旋转装置12上头与假肢4大腿下端连接。
[0025]该膝关节外圆半球15与膝关节内圆半球13公母配合，在两边对称轴线上用钢板连接后小腿只能向后弯曲不能向上提。
[0026]该小腿强力销16内设有圆孔，并装有拉簧18，小腿强力销16的外套管17固定在膝关节外圆半球15的中心位置。拉簧18上头固定在小腿强力销16的头部，下头固定在外圆半球15与假肢4小腿上端连接轴内。
[0027]该拉绳19设置成上下两段，上段一头与自动跨步装置5的头部连接，一头与设在中间起延长作用的拉簧20上头连接；下段一头与拉簧20下头连接，一头与小腿强力销16的头部连接。当假肢4处于直立时，小腿强力销16的头部与外圆半球15处在同一个球面上，此时假肢4的小腿可以弯曲，当假肢4跨出后，拉绳19利用内套环I与外套筒2产生的夹角11的位差自动将小腿强力销16拉出，使假肢4的大腿与小腿互为一体。此时假肢4跨步受力后，小腿不会弯曲，直立时自动还原。该裸关节21上头内镶调心轴承22，该调心轴承为非标调心轴承，轴承的内径与假肢4小腿下端连接。裸关节21下头为轴状，与弹性受力调控钢板23设在脚后跟的圆孔连接，下头与弹性脚底板25正面连接。弹性受力调控钢板23的前头开设两条相同的长方形槽26与弹性脚底板25前脚掌用螺栓27活动连接。万向脚底板前脚掌受力时，弹性受力调控钢板23两条相同的长方形长槽26向后位移，使前脚掌能向上弯曲。当万向脚底板在崎岖不平的山路行走时，可自动调节假肢受力重心始终保持在平稳状态下行走。 [0028]实施例2
[0029]如附图2所示，在实施例1中已介绍自动跨步方法，双腿高位截肢的假肢配戴者跨步方法与实施例1所描述的自动跨步方法完全一致。
[0030]实施例3
[0031]如附图3所示，在实施例1中已介绍，当假肢4处于直立时，小腿强力销16的头部与外圆半球15处在同一球面上，此时假肢4的小腿可以弯曲。
[0032]在假肢4处于直立下入坐，入坐后将盘腿旋转装置12与膝关节内圆半球13的可调固定销14松开，假肢4的小腿能旋转后架到好腿上。此功能不仅可以使假肢佩戴者能就地入坐，还可以随时换鞋换袜。
[0033]实施例4
[0034]如附图4所示，假设跛子的病照在大腿根部关节上矫正方法如下:将双关节的内套环I固定在跛腿的大腿根部，外套筒2套在跛腿上，头部与内套环I由连接螺栓3活动连接。将自动跨步装置5头部固定在内套环I的后半圆上口沿上，跨步距离调节螺栓6的配套螺栓母固定在外套筒2上，压簧轴7插入自动跨步装置5头部及跨步距离调节螺栓6的两个垂直圆孔内，两头设有限位装置，压簧8套在压簧轴7上，上头与自动跨步装置5的头部连接，下头与跨步距离调节螺栓6的头部连接。当矫正者处于直立时，压簧8处于收缩状态；当人体重心转移到好腿时，压簧8将跛腿自动跨出，达到矫正的目的。
[0035]同一方法，若病照在小腿，将双关节装在小腿上即可，但小腿跨出时其抬高角度，必须使大腿与小腿处在同一平行线上。
[0036]本发明并不局限于以上描述。只要是基本结构采用了本发明的结构特征，并产生了相应的功能效果，也是属于本发明的`保护范围。
【权利要求】
1.一种自动跨步新型智能假肢，包括双关节、自动跨步装置、多功能膝关节、万向脚底板。
2.根据权利1所述的一种自动跨步新型智能假肢。其特征在于:所述的双关节是设置在残肢大腿根部的一个人为增设的人造关节。该双关节不仅能使假肢自动跨步，还可矫正跛子走路不稳的步伐，是本发明的核心功能。该双关节由内套环、外套筒组成。内套环直接固定在残肢上，其直径大小可以调节。外套筒套在内套环上，在左右两边对称轴线上用螺栓连接。该外套筒的下端与假肢大腿上端连接。
3.根据权利1所述的一种自动跨步新型智能假肢。其特征在于:所述的自动跨步装置，由跨步距离调节螺栓、压簧轴、压簧组成。该自动跨步装置头部为圆环状，固定在内套环上口沿。该跨步距离调节螺栓内设圆孔，外为螺栓，配套的螺母固定在外套筒上。该压簧轴插入自动跨步装置头部及跨步距离调节螺栓两个垂直圆孔内活动连接，两头设有限位装置。该压簧套在压簧轴上，上头与自动跨步装置头部连接，下头与跨步距离调节螺栓头部连接，以调节压簧的收缩率来自行设置跨步距离的大小。
4.根据权利1所述的一种自动跨步新型智能假肢。其特征在于:所述的多功能膝关节，由外圆半球、内圆半球、小腿强力销、盘腿旋转装置及可调固定销组成。该外圆半球的球面与内圆半球的球面公母配合，在两边对称轴线上用钢板连接后使小腿只能向后弯曲不能向上提。该小腿强力销的外套管固定在外圆半球的中心位置，销内设有圆孔并装上拉簧，拉簧的上头固定在强力销的头部，下头固定在外圆半球与小腿上端连接的轴内。该盘腿旋转装置为法兰式，在圆盘中心位置开设一个圆槽，镶在内圆半球的上端内部，在左右两边对称轴线上用可调固定销连接后能左右旋转。该盘腿旋转装置上头与假肢大腿下端连接。
5.根据权利1所述的一种自动跨步新型智能假肢。其特征在于:所述的万向脚底板，由裸关节、弹性受力调控钢板、弹性脚底板、压簧、调心轴承组成。该裸关节上头为圆柱状内镶调心轴承，下为轴状与弹性受力调控钢板设在脚后跟的圆孔连接；压簧套在裸关节轴上，上头与弹性受力调控钢板底面连接，下头与弹性脚底板正面连接；弹性受力调控钢板的前头开设两条长方形槽与弹性脚底板前脚掌活动连接。
【文档编号】A61F2/70GK103655013SQ201210346931
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年9月17日 优先权日:2012年9月17日
【发明者】李长水 申请人:李春明