一種自動跨步新型智能假肢的制作方法
【專利摘要】一只仿生功能齊全的假肢，不僅可以彌補殘疾人的生理缺陷，還可以幫他們找回斷肢前的自我，使他們佩戴后有種失而復得的新感受。讓所有下肢殘缺的肢殘人士佩戴假肢后，都能和正常人一樣行走起來是本發明的根本目的。本發明將大腿應有的各個功能有效的仿造在假肢上，把杠桿原理及壓簧的壓力應用在雙關節上，利用人體重心轉移達到自動跨步的目的，克服了現有假肢依靠殘肢肌力提起假肢跨步的缺陷。所述的雙關節是設置在殘肢大腿根部的一個人為增設的人造關節。該雙關節不僅能使假肢自動跨步，還可矯正跛子走路不穩的步伐，是本發明的核心功能。該自動跨步新型智能假肢，行走時無痛苦，很容易掌握平衡。佩戴者不僅能丟掉雙拐，還可以就地而坐。不僅適用于所有下肢殘疾人士，還能讓半截人行走起來。
【專利說明】一種自動跨步新型智能假肢
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種應用杠桿原理和彈簧壓力相結合的辦法來驅動假肢自動跨步的方法，尤其涉及一種自動跨步新型智能假肢。
【背景技術】
[0002]假肢又叫義肢。最初時期的假肢為木棍式，小腿截肢后捆上一根木棍就能行走。假肢經過數百年的創新如今已今非昔比，特別是上肢應用“傳感技術”仿造出來的假臂、假手不僅造型逼真，其應用功能可以抓、捏、提各種生活物品，若不仔細辨認很難看出哪只是真手，哪只是假肢。然而下肢卻樂觀不起來，這么多年來只是在“膝關節”上，“腳底板”上及坐立姿勢上有所創新，除此之外沒有什么新花樣?，F有假肢無論是英國的，美國的，德國的，還是國產的所有智能假肢，都是依靠殘肢的肌力將假肢提起來才能跨步，直到目前為止無一例能自動跨步的假肢問世。
[0003]殘肢是有長有短的，肌力自然也就有大有小，依靠殘肢肌力提起假肢才能跨步的假肢，無論它的功能多么先進都是不完善的。因為依靠殘肢肌力提起假肢才能跨步的假肢，只能讓小腿殘缺及非高位截肢的身強體壯的年輕人行走起來，無法讓高位截肢及年老體弱的殘疾人丟掉雙拐，關鍵是他們不具備提起假肢跨步的肌力。
[0004]一只仿生功能齊全的假肢，不僅可以彌補殘疾人的生理缺陷，還可以幫他們找回斷肢前的自我，使他們佩戴后有種失而復得的新感受。讓所有下肢殘缺的肢殘人士佩戴假肢后，都能和正常人一樣行走起來是本發明的根本目的。

【發明內容】

[0005]本發明的目的就是解決現有假肢依靠殘肢肌力提起假肢跨步的缺陷，提供一種自動跨步新型智能假肢。
`[0006]本發明的目的是這樣實現的:一種自動跨步新型智能假肢由雙關節、自動跨步裝置、多功能膝關節、萬向腳底板及外包裝組成。
[0007]所述的雙關節是設置在殘肢大腿根部的一個人為增設的人造關節。該雙關節不僅能使假肢自動跨步，還可矯正跋子走路不穩的步伐，是本發明的核心功能。該雙關節由內套環、外套筒組成。內套環直接固定在殘肢上，其直徑大小可以調節。外套筒套在內套環上，在左右兩邊對稱軸線上用螺栓連接。該外套筒的下端與假肢大腿上端連接。
[0008]所述的自動跨步裝置，由跨步距離調節螺栓、壓簧軸、壓簧組成。該自動跨步裝置頭部為圓環狀，固定在內套環上口沿，該跨步距離調節螺栓內設圓孔，外為螺栓，配套的螺母固定在外套筒上。該壓簧軸插入自動跨步裝置頭部及跨步距離調節螺栓兩個垂直圓孔內活動連接，兩頭設有限位裝置。該壓簧套在壓簧軸上，上頭與自動跨步裝置頭部連接，下頭與跨步距離調節螺栓頭部連接，以調節壓簧的收縮率來自行設置跨步距離的大小。
[0009]所述的多功能膝關節，由外圓半球、內圓半球、小腿強力銷、盤腿旋轉裝置及可調固定銷組成。該外圓半球的球面與內圓半球的球面公母配合，在兩邊對稱軸線上用鋼板連接后使小腿只能向后彎曲不能向上提。該小腿強力銷的外套管固定在外圓半球的中心位置，銷內設有圓孔并裝上拉簧，拉簧的上頭固定在強力銷的頭部，下頭固定在外圓半球與小腿上端連接的軸內。該盤腿旋轉裝置為法蘭式，在圓盤中心位置開設一個圓槽，鑲在內圓半球的上端內部，在左右兩邊對稱軸線上用可調固定銷連接后能左右旋轉。該盤腿旋轉裝置上頭與假肢大腿下端連接。
[0010]所述的萬向腳底板，由裸關節、彈性受力調控鋼板、彈性腳底板、壓簧、調心軸承組成。該裸關節上頭為圓柱狀內鑲調心軸承，下頭為軸狀與彈性受力調控鋼板設在腳后跟的圓孔連接；壓簧套在裸關節軸上，上頭與彈性受力調控鋼板底面連接，下頭與彈性腳底板正面連接；彈性受力調控鋼板的前頭開設兩條長方形槽與彈性腳底板前掌活動連接。
[0011 ] 所述外包裝，為假肢的造型包裝。
[0012]本發明利用了以上技術方案，將大腿應有的各個功能有效的仿造在假肢上，把杠桿原理及壓簧的壓力應用在雙關節上，利用人體重心轉移達到自動跨步的目的，克服了現在有假肢依靠殘肢肌力提起假肢跨步的缺陷。
[0013]該自動跨步新型智能假肢的雙關節及自動跨步功能應用在雙腿齊全，但走路不穩的跛子腿上，可矯正走路姿勢，使他們能平穩的行走。
[0014]該自動跨步新型智能假肢，行走時無痛苦，很容易掌握平衡。配戴者不僅能丟掉雙拐，還可以就地而坐。不僅適用于所有下肢殘疾人士，還能讓半截人行走起來。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發明單肢自動跨步實施方法示意圖
[0016]圖2是本發明雙肢自動跨步實施方法示意圖
[0017]圖3是本發明盤腿而坐實施方法示意圖
[0018]圖4矯正跛子走路姿勢實施方法示意圖
[0019]具體實施方法
[0020]下面結合附圖對本發明作進一步的說明。
[0021]實施例1
[0022]如附圖1所示，該內套環I直接固定在殘肢上，外套筒2套在內套環I上，在左右兩邊對稱軸線上用螺栓3連接。該內套環I以連接螺栓3為中心線，后半圓的上口沿設有臺階，前半圓的上口沿無障礙，使外套筒2受力后只能向上提，不能向后翻。該外套筒2的下端與假肢4上端連接。
[0023]該自動跨步裝置5頭部為圓環狀。固定在內套環I的后半圓上口沿，該跨步距離調節螺栓6內設有圓孔，配套螺母固定在外套筒2上；該壓簧軸7插入自動跨步裝置5頭部及跨步距離調節螺栓6兩個圓孔內活動連接，兩頭設有限位裝置；該壓簧8套在壓簧軸7上，上頭與自動跨步裝置5的頭部連接，下頭與跨步距離調節螺栓6的頭部連接。當假肢4處于直立時，壓簧8處于收縮狀態，在人體重心轉移到好腿或另一只假肢時，壓簧8將假肢4推出，達到自動跨步的目的。當假肢4跨出后，產生一個跨步距離9、提腿落差10，同時內套環I與外套筒2也產生一個夾角11，夾角11是壓簧8的收縮率及拉繩19長度設定依據，提腿落差10是上樓梯的基本聞度。
[0024]該盤腿旋轉裝置12為法蘭式。在圓盤中心處開設一個圓槽，鑲在膝關節內圓半球13上端的內部，在左右兩邊對稱軸線上用可調固定銷14連接后可左右旋轉。該盤腿旋轉裝置12上頭與假肢4大腿下端連接。
[0025]該膝關節外圓半球15與膝關節內圓半球13公母配合，在兩邊對稱軸線上用鋼板連接后小腿只能向后彎曲不能向上提。
[0026]該小腿強力銷16內設有圓孔，并裝有拉簧18，小腿強力銷16的外套管17固定在膝關節外圓半球15的中心位置。拉簧18上頭固定在小腿強力銷16的頭部，下頭固定在外圓半球15與假肢4小腿上端連接軸內。
[0027]該拉繩19設置成上下兩段，上段一頭與自動跨步裝置5的頭部連接，一頭與設在中間起延長作用的拉簧20上頭連接；下段一頭與拉簧20下頭連接，一頭與小腿強力銷16的頭部連接。當假肢4處于直立時，小腿強力銷16的頭部與外圓半球15處在同一個球面上，此時假肢4的小腿可以彎曲，當假肢4跨出后，拉繩19利用內套環I與外套筒2產生的夾角11的位差自動將小腿強力銷16拉出，使假肢4的大腿與小腿互為一體。此時假肢4跨步受力后，小腿不會彎曲，直立時自動還原。該裸關節21上頭內鑲調心軸承22，該調心軸承為非標調心軸承，軸承的內徑與假肢4小腿下端連接。裸關節21下頭為軸狀，與彈性受力調控鋼板23設在腳后跟的圓孔連接，下頭與彈性腳底板25正面連接。彈性受力調控鋼板23的前頭開設兩條相同的長方形槽26與彈性腳底板25前腳掌用螺栓27活動連接。萬向腳底板前腳掌受力時，彈性受力調控鋼板23兩條相同的長方形長槽26向后位移，使前腳掌能向上彎曲。當萬向腳底板在崎嶇不平的山路行走時，可自動調節假肢受力重心始終保持在平穩狀態下行走。 [0028]實施例2
[0029]如附圖2所示，在實施例1中已介紹自動跨步方法，雙腿高位截肢的假肢配戴者跨步方法與實施例1所描述的自動跨步方法完全一致。
[0030]實施例3
[0031]如附圖3所示，在實施例1中已介紹，當假肢4處于直立時，小腿強力銷16的頭部與外圓半球15處在同一球面上，此時假肢4的小腿可以彎曲。
[0032]在假肢4處于直立下入坐，入坐后將盤腿旋轉裝置12與膝關節內圓半球13的可調固定銷14松開，假肢4的小腿能旋轉后架到好腿上。此功能不僅可以使假肢佩戴者能就地入坐，還可以隨時換鞋換襪。
[0033]實施例4
[0034]如附圖4所示，假設跛子的病照在大腿根部關節上矯正方法如下:將雙關節的內套環I固定在跛腿的大腿根部，外套筒2套在跛腿上，頭部與內套環I由連接螺栓3活動連接。將自動跨步裝置5頭部固定在內套環I的后半圓上口沿上，跨步距離調節螺栓6的配套螺栓母固定在外套筒2上，壓簧軸7插入自動跨步裝置5頭部及跨步距離調節螺栓6的兩個垂直圓孔內，兩頭設有限位裝置，壓簧8套在壓簧軸7上，上頭與自動跨步裝置5的頭部連接，下頭與跨步距離調節螺栓6的頭部連接。當矯正者處于直立時，壓簧8處于收縮狀態；當人體重心轉移到好腿時，壓簧8將跛腿自動跨出，達到矯正的目的。
[0035]同一方法，若病照在小腿，將雙關節裝在小腿上即可，但小腿跨出時其抬高角度，必須使大腿與小腿處在同一平行線上。
[0036]本發明并不局限于以上描述。只要是基本結構采用了本發明的結構特征，并產生了相應的功能效果，也是屬于本發明的`保護范圍。
【權利要求】
1.一種自動跨步新型智能假肢，包括雙關節、自動跨步裝置、多功能膝關節、萬向腳底板。
2.根據權利1所述的一種自動跨步新型智能假肢。其特征在于:所述的雙關節是設置在殘肢大腿根部的一個人為增設的人造關節。該雙關節不僅能使假肢自動跨步，還可矯正跛子走路不穩的步伐，是本發明的核心功能。該雙關節由內套環、外套筒組成。內套環直接固定在殘肢上，其直徑大小可以調節。外套筒套在內套環上，在左右兩邊對稱軸線上用螺栓連接。該外套筒的下端與假肢大腿上端連接。
3.根據權利1所述的一種自動跨步新型智能假肢。其特征在于:所述的自動跨步裝置，由跨步距離調節螺栓、壓簧軸、壓簧組成。該自動跨步裝置頭部為圓環狀，固定在內套環上口沿。該跨步距離調節螺栓內設圓孔，外為螺栓，配套的螺母固定在外套筒上。該壓簧軸插入自動跨步裝置頭部及跨步距離調節螺栓兩個垂直圓孔內活動連接，兩頭設有限位裝置。該壓簧套在壓簧軸上，上頭與自動跨步裝置頭部連接，下頭與跨步距離調節螺栓頭部連接，以調節壓簧的收縮率來自行設置跨步距離的大小。
4.根據權利1所述的一種自動跨步新型智能假肢。其特征在于:所述的多功能膝關節，由外圓半球、內圓半球、小腿強力銷、盤腿旋轉裝置及可調固定銷組成。該外圓半球的球面與內圓半球的球面公母配合，在兩邊對稱軸線上用鋼板連接后使小腿只能向后彎曲不能向上提。該小腿強力銷的外套管固定在外圓半球的中心位置，銷內設有圓孔并裝上拉簧，拉簧的上頭固定在強力銷的頭部，下頭固定在外圓半球與小腿上端連接的軸內。該盤腿旋轉裝置為法蘭式，在圓盤中心位置開設一個圓槽，鑲在內圓半球的上端內部，在左右兩邊對稱軸線上用可調固定銷連接后能左右旋轉。該盤腿旋轉裝置上頭與假肢大腿下端連接。
5.根據權利1所述的一種自動跨步新型智能假肢。其特征在于:所述的萬向腳底板，由裸關節、彈性受力調控鋼板、彈性腳底板、壓簧、調心軸承組成。該裸關節上頭為圓柱狀內鑲調心軸承，下為軸狀與彈性受力調控鋼板設在腳后跟的圓孔連接；壓簧套在裸關節軸上，上頭與彈性受力調控鋼板底面連接，下頭與彈性腳底板正面連接；彈性受力調控鋼板的前頭開設兩條長方形槽與彈性腳底板前腳掌活動連接。
【文檔編號】A61F2/70GK103655013SQ201210346931
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月17日 優先權日:2012年9月17日
【發明者】李長水 申請人:李春明