4工作在其驱动模式下时，第一和第二可控阀206和208关闭。这使得整个液压泵的输出流流入扭矩发生器104中。这进一步使信号处理器130通过控制电动机202来控制扭矩发生器104。在驱动模式下，向扭矩发生器104中输入能量，能够控制膝关节机构107的运动，或向膝关节机构107上施加理想的扭矩。
[0045]在一些实施例中，如图10所示，液压阀回路204包括第二止回阀209和第二可控阀208，二者串联安装，且与串联安装的第一可控阀206和第一止回阀207并联安装。本实施例的工作类似于图9的实施例的工作，其不同之处在于，如果第二可控阀208打开，且仍能够在扭矩发生器104的伸展方向输入能量，则该操作允许扭矩发生器104进行自由弯曲。当半驱动式假肢膝关节100工作在其驱动模式下时，第一和第二可控阀206和208关闭。这得能够控制膝关节机构107的运动，或向膝关节机构107上施加理想的扭矩。
[0046]图11显示了液压阀回路204的另一实施例。图11的液压阀回路204的实施例与图8的实施例相似，不同之处在于，图8的止回阀207被并联回路217替代。并联回路217包括第一止回阀207和第一调节限制阀215，二者串联安装，且与串联安装的第二止回阀209和第二调节限制阀216并联安装。
[0047]在工作中，当半驱动式假肢膝关节100工作在其驱动模式下时，第一可控阀206关闭。这使得整个液压泵的输出流流入扭矩发生器104。这进一步使信号处理器130通过控制电动机202来控制扭矩发生器104。在驱动模式下，向扭矩发生器104中输入能量，能够控制膝关节机构107的运动，或向膝关节机构107上施加理想的扭矩。当半驱动式假肢膝关节100工作在其非驱动模式下时，可以调整执行器阀214的开口，以调整扭矩发生器104中的液体流动阻力。第一调节限制阀215在扭矩发生器104的伸展方向上向液流提供阻力。第二调节限制阀216在扭矩发生器104的弯曲方向上向液流提供阻力。调节扭矩发生器104中的液体流动阻力，能够在行走周期的各阶段中控制膝关节机构107对力和扭矩的阻力，同时使用的电能更少，因为电动机202在该非驱动模式下未消耗任何电能。
[0048]在一些实施例中，如图12所示，液压阀回路204包括能够控制液压流的三通阀210。在操作中，当半驱动式假肢膝关节100工作在其驱动模式下时，三通阀将端口 211连接到端口 213，并封闭端口 212。这使得液压泵201和扭矩发生器104之间具有液流，使得液压泵的整个输出流流入扭矩发生器104中。这进一步使得信号处理器130通过控制电动机202来控制扭矩发生器104。在驱动模式下，向扭矩发生器104中输入能量，能够控制膝关节机构107的运动，或向膝关节机构107上施加理想的扭矩。当半驱动式假肢膝关节100工作在其非驱动模式下时，三通阀210将端口 212连接到端口 213。通过使用信号处理器130，可以调节端口 213的开口，以调节扭矩发生器104中的液体流动阻力。调节扭矩发生器104中液体流动阻力，能够控制膝关节机构107对力和扭矩的阻力，同时使用的电能更少，因为电动机202在该非驱动模式下未消耗任何电能。当半驱动式假肢膝关节100工作在功率再生模式下时，三通阀210将端口 211连接到端口 213，使来自扭矩发生器104的至少一部分液流转动液压泵201，同时电动机控制器128对电动机202施加非零电流，以阻挡液压泵201中的液流。
[0049]图13显示了图12的实施例的实现。更具体地，图13显示了三通阀210，该三通阀210具备至少三个位置。当三通阀210处于其第一位置时，三通阀将端口 211连接到端口213，并封闭端口 212。这使得半驱动式假肢膝关节100工作在其驱动模式下。三通阀210在处于其第二位置时，该三通阀210将端口 212连接到端口 213，并封闭端口 211。通过使用信号处理器130，可以调节端口 212和端口 213、或同时调节端口 212和端口 213的大小，从而适当调节扭矩发生器104中的液体流动阻力。当三通阀处于其第三位置时(如图13所示)，这些端口彼此都互不连接。
[0050]图14显示了图12的实施例的另一实现方式，其中，液压阀回路204进一步包括连接到端口 212上的第一止回阀207。与图12的实施例对比可发现，该实施例将扭矩发生器104中液体流动阻力的范围限制在弯曲方向上，并且使其总是大于液压泵201产生的液体流动阻力。如果所有端口 211、212和213都互相连接，且能够在扭矩发生器104的伸展方向上输入能量，则该操作进一步实现扭矩发生器104的自由伸展。当半驱动式假肢膝关节100工作在其驱动模式下时，三通阀210将端口 211连接到端口 213，并封闭端口 212。这使液压泵201和扭矩发生器104之间具有液流，且使液压泵的全部输出流流入扭矩发生器104中。这进一步使得信号处理器130能够通过控制电动机202来控制膝关节机构107的运动，或者向膝关节机构107施加理想的扭矩。
[0051]图15显示了图14中的实施例的实现。图15显示了具有至少三个位置的三通阀210。当三通阀210处于其第一位置(驱动模式)时，三通阀210将端口 211连接到端口 213，并封闭端口 212。当三通阀210处于其第二位置时，所有端口互相连接。通过使用信号处理器130，可以调节端口 212、端口 213或同时调节端口 212、端口 213的开口大小，以适当调节扭矩发生器104中的液体流动阻力。当三通阀210处于其第三位置时(图15所示)，这些端口彼此之间都不互相连接。
[0052]图16示意了与图15相似的实施例，其中增加了一些特征。在存在任何泄漏或热膨胀时，贮存器230确保系统中仍具有足够的油。两个止回阀228和229确保液压流不被推回到贮存器230。两个液压流体路径231和232确保任何从三通阀210和液压泵201的泄漏都回馈至贮存器230。压力传感器126和127测量扭矩发生器104的第一和第二室中的液压流的压力。过滤器233收集液体中的所有杂质。
[0053]图17显示了图12的另一实施例，其中液压阀回路204进一步包括并联回路217，该并联回路217连接至端口 212。在操作中，当半驱动式假肢膝关节100工作在其驱动模式下时，三通阀210将端口 211连接到端口 213，并封闭端口 212。这使得液压泵201和扭矩发生器104之间具有液流，且液压泵的全部输出流流入扭矩发生器104中。这进一步使信号处理器130通过控制电动机202来控制扭矩发生器104的运动。在驱动模式下，向扭矩发生器104中输入能量，能够控制膝关节机构107的运动，或向膝关节机构107上施加理想的扭矩。当半驱动式假肢膝关节100工作在其非驱动模式下时，三通阀210将端口 212连接到端口 213，并封闭端口 211。通过使用信号处理器130，可以调整端口 213或端口 212的开口大小，以调节扭矩发生器104中的液体流动阻力。第一调节限制阀215在扭矩发生器104的伸展方向上对液流产生阻力。第二调节限制阀216在扭矩发生器104的弯曲方向上对液流产生阻力。调节扭矩发生器104中液体流动阻力，能够实现在行走周期的各阶段中控制膝关节机构107对力和扭矩的阻力，同时使用的电能更少，因为电动机202在该非驱动模式下未消耗任何电能。
[0054]图18显示了液压阀回路204的另一实施例。图18的实施例与图17的实施例相似，其不同之处在于，图18中的调节限制阀215和216被第二三通阀218取代。在操作中，当半驱动式假肢膝关节100工作在其驱动模式下时，三通阀210将端口 211连接到端口 213，并封闭端口 212。这使得液压泵201和扭矩发生器104之间具有液流，且液压泵的全部输出流流入扭矩发生器104中。这进一步使信号处理器130通过控制电动机202来控制扭矩发生器104的运动。当半驱动式假肢膝关节100工作在其非驱动模式下时，第一三通阀210将端口 212连接到端口 213。当扭矩发生器104沿着伸展方向移动时，第二三通阀218调节端口 219和端口 221之间的液体流动阻力，当扭矩发生器104沿着弯曲方向移动时，第二三通阀218调节端口 220和端口 221之间的液体流动阻力。如果端口 219和端口 221互相连接，端口 220关闭，且端口 211、212和213互相连接，则该实施例中的扭矩发生器104可以自由伸展，且能够在扭矩发生器104的伸展方向输入能量。如果端口 220和端口 221互相连接并且端口 219关闭，以及如果端口 211、212和213互相连接，那么该实施例进一步实现扭矩发生器104的自由弯曲，且能够在扭矩发生器104的弯曲方向上输入能量。
[0055]图19显示了液压阀回路204的另一实施例。图19中的实施例与图18中的实施例相似，不同之处在于，两个三通阀210和218被一个四通阀223替代。在工作中，当半驱动式假肢膝关节100工作在其驱动模式下时，四通阀223将端口 224连接到端口 227，并封闭端口 225和226。这使得液流在液压泵201和扭矩发生器104之间流动，从而使得所述液压泵的全部输出流流入扭矩发生器104中。这进一步使得信号处理器130通过控制电动机202来控制扭矩发生器104。在半驱动式假肢膝关节100的非驱动模式下，当扭矩发生器104在伸展方向上移动时，四通阀223调节端口 225和端口 227之间的液压流的阻力，当扭矩发生器104在弯曲方向上移动时，四通阀223调节端口 226和端口 227之间的液压流的阻力。如果端口 224、225和227互相连接，端口 220关闭，则该实施例允许扭矩发生器104的自由伸展，且能够在扭矩发生器104的伸展方向上输入能量。如果端口 224、226和227互相连接，且端口 225关闭，则该实施例进一步允许扭矩发生器104的自由弯曲，且能够在扭矩发生器104的伸展方向上输入能量。
[0056]从图1到图19中可见，液压动力单元200包括两条连接到扭矩发生器104的通路:一条通路通过液压泵201，另一条通路通过液压阀回路204。在驱动模式下，液压泵201液压连接至扭矩发生器104。在非驱动模式下，到扭矩发生器104的液流由至少一个阀进行调
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[0057]图20为半驱动式假肢膝关节100的一个实施例的示意图。如前所述，半驱动式假肢膝关节100除其他部件外，还包括大腿连接件103、小腿连接件105和膝关节机构107，通过扭矩发生器104连接。膝关节机构107使得大腿连接件103相对于小腿连接件105在弯曲方向101和伸展方向102上移动。半驱动式假肢膝关节100通过接口 111连接至膝上截肢者的残余下肢110。更具体地，接口 111通过金字塔形接合器113或已知的类似接合器连接到大腿连接件103。脚踝塔架109通过步态站立传感器124将小腿连接件105连接到人工足108。膝关节角度传感器120测量大腿连接件103和小腿连接件105之间的角度121。大腿角度传感器122位于大腿连接件103上，用于测量大腿连接件103的绝对角度。图20显示了液压动力单元200的轮廓。
[0058]图21和22为图20所示的半驱动式假肢膝关节100的剖面透视图和分解图。在图21和22所示的实施例中，锥形接合器113连接到大腿连接件103。固定到大腿连接件103的大腿角度传感器122包括加速计133和陀螺仪134。轴118从大腿连接件103伸展开，并与大腿连接件103相对静止。膝关节角度传感器120为磁性编码器，固定在编码器壳体116