假肢的制作方法

本发明涉及一种假肢，尤其涉及一种应用于大腿以下缺失的残疾人的假肢。

背景技术：

对于大腿以下缺失的残疾人，通过安装假肢可使残疾人重新站立并行走。现有技术中应用于大腿以下缺失的残疾人的假肢通常包括一个假足、假腿(指小腿)以及假膝。现有技术中的假肢的上述各部件的连接关系如下：

假足与假腿枢接，假膝与假腿枢接；假足与假腿之间以及假膝与假腿之间均设置双向扭簧，并且通过调整双向扭簧，使得假足、假腿以及假膝的自由的相对姿态与正常人的足、腿以及膝的相对姿态一致，并且双向扭簧使得假足与假腿以及假膝与假腿在两个方向枢转时均受到一定阻尼，并通过扭簧的回弹提供一定动力，这种既提供阻尼，又提供动力假肢使得假肢能够基本模拟人行走时的姿态、动力以及运动。

然而，现有技术中的上述假肢并不完全符合正常人行走时的姿态、动力以及运动。例如，上述假肢存在两个枢接，两个枢接使的行走不够稳定。并且，利用扭簧为假肢提供阻尼和动力均有一定危险，例如，当扭簧突然扭断时，假足、假腿以及假膝之间会产生较大角度的转动，导致残疾人突然跌倒。

技术实现要素：

针对现技术中存在的上述技术问题，本发明的实施了提供了一种假肢。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种假肢，应用于大腿以下缺失的残疾人，包括：

假足；

假腿，其下端与所述假足固定连接，所述假腿的上端设置有倾斜向后延伸的支杆；

第一活动杆，其下端与所述假腿的上端枢接；

第二活动杆，其下端与所述支杆的上端枢接；

假膝，其具有与大腿下端对接的安装面，所述第一活动杆的上端以及所述第二活动杆的上端分别枢接在所述假膝在前后方向上的两个位置，且所述第一活动杆位于所述第二活动杆的前方；

伸缩缸，其包括缸体和活塞杆，所述缸体的下端与所述第一活动杆的下端枢接，所述活塞杆从所述缸体的上端伸出并与所述第二活动杆同轴枢接，其中：

所述缸体内的活塞所分成的上腔室和下腔室内均设置有弹簧，两所述弹簧均推抵所述活塞，所述活塞上开设有连通上下腔室的阻尼孔。

优选地，所述假足包括主体部、前掌部以及后跟部；所述假腿的下端与所述主体部固定连接，所述前掌部为自所述主体部倾斜向前向下延伸的弧形板，所述后跟部为固定在所述主体部下端的并向后弯折的反向弯板。

优选地，所述前掌部以及后跟部均由弹簧钢制成。

与现有技术相比，本发明的假肢的有益效果是：本发明通过伸缩缸的长度变化及四连杆机构为假腿的摆动提供动力和阻尼，从而提高了残疾人利用假肢进行行走的稳定性。具有弹性伸缩功能的伸缩缸与现有技术中应用于假肢的扭簧相比，更能保证假肢的稳定。

附图说明

图1为本发明的假肢的一个视角的结构示意图；

图2为本发明的假肢的另一个视角的结构示意图；

图3为本发明的假肢简化后的结构示意图(假腿处于后摆状态)；

图4为本发明的假肢简化后的结构示意图(假腿处于前摆状态)；

图5为本发明的假肢的内部结构示意图；

图6为图5的局部a的放大视图。

图中：

10-假足；11-主体部；12-前掌部；13-后跟部；20-假腿；21-支杆；30-假膝；40-第一活动杆；50-第二活动杆；60-伸缩缸；61-缸体；62-活塞；63-活塞杆；64-上弹簧；65-下弹簧；621-阻尼孔；622-第一单向阀；623-第二单向阀。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细说明。

如图1和图2所示，本发明的实施例公开了一种假肢，应用于大腿以下缺失的残疾人，该假肢包括：假足10、假腿20、假膝30、第一活动杆40、第二活动杆50；其中，假腿20的下端与假足10固定连接，假腿20的上端设置有倾斜向后延伸的支杆21；第一活动杆40的下端与假腿20的上端枢接；第二活动杆50的下端与支杆21的上端枢接；假膝30具有与大腿下端对接的安装面，第一活动杆40的上端以及第二活动杆50的上端分别枢接在假膝30在前后方向上的两个位置，且第一活动杆40位于第二活动杆50的前方；伸缩缸60包括缸体61和活塞杆63，缸体61的下端与第一活动杆40的下端枢接，活塞杆63从缸体61的上端伸出并与第二活动杆50同轴枢接，活塞杆63上位于缸体61内的活塞62将缸体61内分成上腔室和下腔室，上腔室内设置有上弹簧64、下腔室内设置有下弹簧65，且上弹簧64的弹性系数与下腔室相同，活塞62上还开设有贯通上腔室和下腔室的阻尼孔621。

根据上述可知，第一活动杆40、第二活动杆50、支杆21以及假膝30之间形成了一个四连个机构，该四连杆机构中的各连杆通过改变空间角度而能够实现假腿20的前后摆动，且摆动角度由伸缩缸60的最大长度和最小长度决定。假腿20的前后摆动与正常人的腿部行走姿态相近。上述的伸缩缸60通过改变活塞杆63伸出的长度来适应假腿20的摆动，上腔室内的上弹簧64和下腔室的下弹簧65给假腿20的摆动同时提供动力和阻力，例如，当活塞62向下滑动时，下弹簧65压缩，上弹簧64伸长，下弹簧65为活塞62提供阻尼，上弹簧64为活塞62提供动力；当活塞62向上滑动时，上弹簧64压缩，下弹簧65伸长，上弹簧64为活塞62提供阻尼，下弹簧65为活塞62提供动力。阻尼孔621用于连通上腔室和下腔室以使活塞62移动成为可能，即，使假腿20摆动成为可能，更重要的是也为活塞62的滑动提供阻尼，即，为假腿20的摆动提供阻尼，使假腿20较平稳的摆动。

本发明通过伸缩缸60的长度变化及四连杆机构为假腿20的摆动提供动力和阻尼，从而提高了残疾人利用假肢进行行走的稳定性。具有弹性伸缩功能的伸缩缸60与现有技术中应用于假肢的扭簧相比，更能保证假肢的稳定。

人在正常行走的过程中，人腿(指小腿)后摆时腿的摆动速度、受力过程与人腿前摆时腿的摆动速度、受力过程是不同的。人腿后摆时，腿的向后的摆动速度较小，但肌肉承载的压力较大，人腿前摆时，腿的向前的摆动速度较大，但肌肉使得腿前摆的力较小。

如图3和图4分别示出了本发明的假肢在假腿20后摆和前摆时的整体姿态(该两附图为假肢简化的运动原理图)。在假腿20后摆时，伸缩缸60的长度要小于假腿20前摆时伸缩缸60的长度，也就是说，从假腿20后摆切换到假腿20前摆的过程中，活塞杆63不断伸出，活塞62上移；从假腿20前摆切换至假腿20后摆的过程中，活塞杆63不断回缩，活塞62下移。实际上，在利用假肢行走过程中，伸缩缸60也当于正常人的小腿后的肌肉，当前摆时，肌肉伸长，当后摆时，肌肉缩短。

由于正常人的行走具有上述分析的特点，本发明的假肢在行走时，伸缩缸60具有上述伸缩特点，因此，为使本发明的假肢行走尽量符合正常人的行走姿态，在本发明的一个优选实施例中，如图3至6所示，在活塞62上设置多个第一单向阀622和第二单向阀623；且使第一单向阀622的进气口与下腔室连通，出气口与上腔室连通；第二单向阀623的进气口与上腔室连通，出气口与下腔室连通，且使得第一单向阀622开启时的通流量小于第二单向阀623的开启时的通流量，第一单向阀622的开启压力大于第二单向阀623的开启压力。如此，如图3所示，当假腿20后摆时，下腔室内的气体压力大于上腔室内的气体压力，第二单向阀623关闭，下腔室内的气体一部分通过阻尼孔621进入上腔室，而由于阻尼孔621较小，下腔室内的压力继续增大，当增大到一定数值时，下腔室内的气体使得第一单向阀622开启，下腔室内的气体同时通过第一单向阀622和阻尼孔621进入上腔室，在整个过程，由于阻尼孔621以及第一单向阀622的流通量均较小，从而为活塞62的下移提供较大阻尼，进而使伸缩缸60的回缩提供较大阻尼，从而使假腿20的后摆速度较慢，更加符合正常人的小腿的后摆速度；如图4所示，当假腿20前摆时，上腔室内的气体增大，第一单向阀622关闭，由于第二单向阀623的开启压力较小，因此，第二单向阀623随即开启，上腔室内的气体同时通过阻尼孔621以及第二单向阀623，又由于第二单向阀623的流通量较大，使得空气较快从上腔室进入下腔室，从而使活塞62能够快速上移，活塞62所受到阻尼较小，伸缩缸60的伸出所受阻尼较小，从而使假肢前摆的速度较大，更加符合正常人的小腿的前摆速度。

根据上述可知，由于设置了安装方向、开启压力以及流通量不同的第一单向阀622和第二单向阀623，使得假腿20在后摆时，速度较慢，在前摆时速度较快，从而使假肢更加符合人体工程学，接近正常人的行走姿态。

在本发明的一个优选实施例中，如图1和图2所示，假足10包括主体部11、前掌部12以及后跟部13；假腿20的下端与主体部11固定连接，前掌部12为自主体部11倾斜向前向下延伸的弧形板，后跟部13为固定在主体部11下端的并向后弯折的反向弯板。

优选地，前掌部12以及后跟部13均由弹簧钢制成。

虽然参照示例性实施方式对本发明进行了描述，但是应当理解，本发明并不局限于文中详细描述和示出的具体实施方式，在不偏离权利要求书所限定的范围的情况下，本领域技术人员可以对示例性实施方式做出各种改变。