專(zhuān)利名稱(chēng)：用于檢測(cè)人體下肢膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)信息的穿戴型外骨骼機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種穿戴型下肢外骨骼機(jī)構(gòu)，可用于檢測(cè)人體直立行走運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的下肢膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)信息。
背景技術(shù)：
減重步行訓(xùn)練是下肢康復(fù)醫(yī)療采用的主要方法，訓(xùn)練過(guò)程中需要兩名醫(yī)師相互協(xié)調(diào)，一名醫(yī)師幫助患者完成下肢擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)，另一名醫(yī)師在保持患者直立的同時(shí)幫助患者進(jìn)行髖伸展。減重步行訓(xùn)練能夠獲得理想的肢體功能恢復(fù)效果，但在很大程度上取決于醫(yī)師的經(jīng)驗(yàn)和水平。此外，康復(fù)訓(xùn)練過(guò)程中醫(yī)師的工作強(qiáng)度較大、效率也較低。為彌補(bǔ)專(zhuān)業(yè)人員的不足，降低工作強(qiáng)度并為患者提供及時(shí)有效的醫(yī)療服務(wù)。自二十世紀(jì)九十年代以來(lái)，國(guó)內(nèi)外的ー些研究機(jī)構(gòu)相繼開(kāi)展了穿戴型下肢康復(fù)外骨骼系統(tǒng)的研制與實(shí)驗(yàn)研究工作，研制的 部分康復(fù)訓(xùn)練外骨骼系統(tǒng)(如L0K0MAT系統(tǒng)等)已具有較好的性能并開(kāi)始進(jìn)入臨床應(yīng)用階段。人體下肢的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)信息是規(guī)劃康復(fù)訓(xùn)練外骨骼系統(tǒng)導(dǎo)引運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)，對(duì)患肢進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練時(shí)，需要參照相關(guān)信息設(shè)計(jì)外骨骼系統(tǒng)的導(dǎo)引運(yùn)動(dòng)規(guī)律。因此，獲得相對(duì)準(zhǔn)確的下肢關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)信息對(duì)于保證患肢的康復(fù)訓(xùn)練效果具有實(shí)際意義。目前下肢關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)信息的檢測(cè)主要是通過(guò)運(yùn)動(dòng)圖像采集、標(biāo)志點(diǎn)提取與運(yùn)動(dòng)分析相結(jié)合的技術(shù)方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，由攝象機(jī)采集人體直立行走過(guò)程的運(yùn)動(dòng)圖象，通過(guò)對(duì)標(biāo)志點(diǎn)的提取，以及基于不同肢體段連體坐標(biāo)系之間的相對(duì)位姿關(guān)系分析得到下肢膝關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)信息。在前述檢測(cè)方法中，采用的膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)分析模型為單自由度回轉(zhuǎn)副。根據(jù)人體解剖學(xué)可知，下肢膝關(guān)節(jié)為圖I所示的單自由度滑車(chē)球狀關(guān)節(jié)。人體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中膝關(guān)節(jié)作繞軸線(xiàn)X轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，還伴生有軸線(xiàn)X的滑移運(yùn)動(dòng)。因此，為實(shí)現(xiàn)更接近人體膝關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)功能，在現(xiàn)有下假肢設(shè)計(jì)技術(shù)中，多采用平面四桿機(jī)構(gòu)膝關(guān)節(jié)而非單自由度回轉(zhuǎn)副對(duì)人體膝關(guān)節(jié)進(jìn)行功能等效。由于現(xiàn)有基于運(yùn)動(dòng)圖像采集與分析的膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)信息檢測(cè)方法中，采用的膝關(guān)節(jié)分析模型為單自由度回轉(zhuǎn)副，難以表征X軸線(xiàn)滑移對(duì)膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的影響，得到的關(guān)節(jié)檢測(cè)信息與膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)信息之間會(huì)存在一定程度的偏差。為了獲得考慮軸線(xiàn)X滑移作用與影響的下肢膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)信息，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種穿戴型外骨骼機(jī)構(gòu)，當(dāng)人體下肢穿戴外骨骼機(jī)構(gòu)并作直立行走運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以通過(guò)安置于外骨骼機(jī)構(gòu)膝轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)和膝下轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)處的傳感器測(cè)量得到的角度之和為人體下肢的膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)信息。圖2a)所示為外骨骼機(jī)構(gòu)與人體下肢在髖以下部分經(jīng)穿戴聯(lián)接構(gòu)成的局部封閉運(yùn)動(dòng)鏈，圖2b)為局部封閉運(yùn)動(dòng)鏈的X軸向視圖。由于在人-機(jī)封閉鏈運(yùn)動(dòng)過(guò)程中大腿構(gòu)件之間始終保持平行，圖2b)所示封閉運(yùn)動(dòng)鏈軸向視圖中，人-機(jī)大腿構(gòu)件的投影線(xiàn)相互重合。但因人-機(jī)膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)屬性上的差異，導(dǎo)致分別在兩平行平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的人-機(jī)小腿構(gòu)件的投影線(xiàn)之間出現(xiàn)位置和角度偏差。根據(jù)圖2b)所示幾何關(guān)系知，人-機(jī)大、小腿構(gòu)件的投影線(xiàn)彼此相交并構(gòu)成-個(gè)平面三角形。進(jìn)而由三角形的外角定理可得人體下肢膝關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角Q1、外骨骼機(jī)構(gòu)膝轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)3轉(zhuǎn)角e2和膝下轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)7轉(zhuǎn)角03之間的關(guān)系為^ I = 0 2+^3°

實(shí)用新型內(nèi)容圖3所示為本實(shí)用新型用于檢測(cè)下肢膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)信息的外骨骼機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)原理簡(jiǎn)圖，主要由大腿構(gòu)件I、小腿構(gòu)件2、膝轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)3、大腿穿戴具4、小腿穿戴具5、滑塊6和膝下轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)7組成。外骨骼機(jī)構(gòu)與人體下肢之間通過(guò)大腿穿戴具4和小腿穿戴具5相聯(lián)。所述的大腿構(gòu)件I和小腿構(gòu)件2分別如圖4和圖5 所示。大腿構(gòu)件I的上端開(kāi)有第一通孔8和第二通孔9，下端開(kāi)有第三通孔10和第四通孔11。小腿構(gòu)件2的上端開(kāi)有第五通孔12，中下部開(kāi)有沿構(gòu)件長(zhǎng)度方向的滑槽13。所述的膝轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)3如圖6所示。該轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)由大腿構(gòu)件I的下端，小腿構(gòu)件2的上端，上端開(kāi)有第六通孔14、第七通孔15及下端開(kāi)有第八通孔16的第一側(cè)板17，上端開(kāi)有第九通孔18、第十通孔19及下端開(kāi)有第十一通孔20的第二側(cè)板21，第一螺栓組22和第二螺栓組23以及階梯軸24組成。各組成部分的連接關(guān)系是階梯軸24的中軸段裝入小腿構(gòu)件2上端的第五通孔12中，兩者之間為間隙配合。第一側(cè)板17與階梯軸24的左軸段通過(guò)第八通孔16過(guò)盈聯(lián)接，第二側(cè)板21與階梯軸24的右軸段通過(guò)第十一通孔20過(guò)盈聯(lián)接。第一側(cè)板17、第二側(cè)板21及大腿構(gòu)件I通過(guò)第六通孔14、第七通孔15、第九通孔18、第十通孔19、第三通孔10和第四通孔11由第一螺栓組22及第二螺栓組23聯(lián)接。所述的大腿穿戴具4如圖7所示。由開(kāi)有第十二通孔25、第十三通孔26、第十四通孔27與第十五通孔28的大腿連接件29，開(kāi)有第十六通孔30與第十七通孔31、第一長(zhǎng)孔32的大腿第一半月板33，開(kāi)有第十八通孔34、第十九通孔35、第二長(zhǎng)孔36的大腿第二半月板37以及第三螺栓組38和第四螺栓組39組成。各組成部分的連接關(guān)系是大腿連接件39、大腿第一半月板33和大腿第二半月板37通過(guò)第十四通孔通孔27、第十五通孔28、第十六通孔30、第十七通孔31、第十八通孔34和第十九通孔35，由第三螺栓組38和第四螺栓組39聯(lián)為一體。所述的小腿穿戴具5如圖8所示。由階梯軸段40、第二十通孔41和第二十一通孔42構(gòu)成小腿連接件43，開(kāi)有第二十二通孔44、第二十三通孔45、第三長(zhǎng)孔46的小腿第一半月板47，開(kāi)有第二十四通孔48、第二十五通孔49、第四長(zhǎng)孔50的小腿第二半月板51以及第五螺栓組52和第六螺栓組53組成。各組成部分的連接關(guān)系是小腿連接件43、小腿第一半月板47和小腿第二半月板51通過(guò)第二十通孔41、第二十一通孔42、第二十二通孔44、第二十三通孔45、第二十四通孔48和第二十五通孔49由第五螺栓組52和第六螺栓組53聯(lián)為一體。所述的滑塊6如圖9所示。由四周開(kāi)有第二十六通孔54、第二十七通孔55、第二十八通孔56、第二十九通孔57及中部開(kāi)有第三十通孔58的第一半滑塊59，四周開(kāi)有第一螺紋孔60、第二螺紋孔61、第三螺紋孔62、第四螺紋孔63和中部開(kāi)有第三十一通孔64的第二半滑塊65以及第一螺釘66、第二螺釘67、第三螺釘68和第四螺釘69組成。第一半滑塊59、第二半滑塊65通過(guò)第二十六通孔54、第二十七通孔55、第二十八通孔56、第二十九通孔57和第一螺紋孔60、第二螺紋孔61、第三螺紋孔62、第四螺紋孔63，由第一螺釘66、第二螺釘67、第三螺釘68和第四螺釘69聯(lián)為一體。[0013]所述的轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)7如圖10所示，由小腿連接件43的階梯軸段40，滑塊6和開(kāi)口擋圈70組成。各組成部分的連接關(guān)系是滑塊6通過(guò)第一半滑塊59、第二半滑塊65的第三十通孔58和第三i^一通孔64與階梯軸40以間隙配合相連接，并由開(kāi)口擋圈70和階梯軸肩實(shí)現(xiàn)滑塊6的軸向定位。圖11所示為本實(shí)用新型的外骨骼機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，各部分之間的連接關(guān)系式是大腿構(gòu)件I與大腿穿戴具4通過(guò)第一通孔8、第二通孔9、第十二通孔25和第十三通孔26，由第七螺栓組71及第八螺栓組72聯(lián)為一體，大腿構(gòu)件I和小腿構(gòu)件2通過(guò)膝轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)3連接。小腿構(gòu)件2通過(guò)滑槽13與滑塊6連接，連接方式是先通過(guò)第二半滑塊65嵌裝入滑槽13，再通過(guò)第一半滑塊59、第二半滑塊65上的第二十六通孔54、第二十七通孔55、第二十八 通孔56、第二十九通孔57和第一螺紋孔60、第二螺紋孔61、第三螺紋孔62、第四螺紋孔63，由第一螺釘66、第二螺釘67、第三螺釘68和第四螺釘69將第一半滑塊59、第二半滑塊65聯(lián)為整體滑塊6?；瑝K6通過(guò)膝下轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)7連接小腿穿戴具5。有益效果本實(shí)用新型的工作原理是人體作直立行走運(yùn)動(dòng)，下肢帶動(dòng)外骨骼機(jī)構(gòu)作隨動(dòng)運(yùn)動(dòng)，第一光電編碼器77和第二光電編碼器78檢測(cè)膝轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)3和膝下轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)7的運(yùn)動(dòng)信息，并通過(guò)這兩個(gè)關(guān)節(jié)檢測(cè)信息的求和得到人體下肢膝關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)信息。本實(shí)用新型帶來(lái)的有益效果是人體下肢緊致穿戴外骨骼機(jī)構(gòu)后，外骨骼機(jī)構(gòu)與下肢構(gòu)成運(yùn)動(dòng)恰定的封閉運(yùn)動(dòng)鏈，外骨骼機(jī)構(gòu)與人體下肢之間不存在運(yùn)動(dòng)干涉。此外，在膝轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)3和膝下轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)7的檢測(cè)信息中包含了人體下肢膝關(guān)節(jié)軸線(xiàn)滑移對(duì)膝關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的影響，可獲得更為準(zhǔn)確的人體膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)信息。

圖Ia)為下肢膝關(guān)節(jié)。圖Ib)為下肢膝關(guān)節(jié)測(cè)試圖。圖2a)所示為外骨骼機(jī)構(gòu)與人體下肢在髖以下部分經(jīng)穿戴聯(lián)接構(gòu)成的局部封閉運(yùn)動(dòng)鏈。圖2b)所示封閉運(yùn)動(dòng)鏈軸向視圖中。圖3為檢測(cè)下肢膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)信息的外骨骼機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)原理。圖4為大腿構(gòu)件I。圖5為小腿構(gòu)件2。圖6為膝轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)3。圖7為大腿穿戴具4。圖8為小腿穿戴具5。圖9為滑塊6。圖10為膝下轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)7。圖11為外骨骼機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。圖12為實(shí)施方式。圖3中，I-大腿構(gòu)件，2-小腿構(gòu)件，3-膝轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)，4-大腿穿戴具，5-小腿穿戴具，6-滑塊，7-膝下轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)。圖4中，8_第一通孔，9~第_■通孔，10-第二通孔，11-第四通孔。[0032]圖5中，12-第五通孔，13-滑槽。圖6中，14-第六通孔，15-第七通孔，16-第八通孔，17-第一側(cè)板，18-第九通孔，19-第十通孔，20-第i^一通孔，21-第二側(cè)板，22-第一螺栓組，23-第二螺栓組，24-階梯軸。圖7中，25_第十二通孔,26_第十二通孔，27-第十四通孔,28-第十五通孔,39-大腿連接件，30-第十六通孔，31-第十七通孔，32-第一長(zhǎng)孔，33-大腿第一半月板，34-第十八通孔，35-第十九通孔，36-第二長(zhǎng)孔，37-大腿第二半月板，38-第三螺栓組，39-第四螺栓組。圖8中，40-階梯軸段、41-第二十通孔，42-第二十一通孔，43-小腿連接件，44-第 二十二通孔，45-第二十三通孔，46-第三長(zhǎng)孔，47-小腿第一半月板，48-第二十四通孔，49-第二十五通孔，50-第四長(zhǎng)孔，51-小腿第二半月板，52-第五螺栓組，53-第六螺栓組。圖9中，54-第二十六通孔,55-第二十七通孔、56-第二十八通孔,57-第二十九通孔，58-第三十通孔，59-第一半滑塊，60-第一螺紋孔，61-第二螺紋孔，62-第三螺紋孔，63-第四螺紋孔，64-第三十一通孔，65-第二半滑塊，66-第一螺釘，67-第二螺釘，68-第三螺釘，69-第四螺釘。圖10中，70-開(kāi)口擋圈。圖11中，71-第七螺栓組，72-第八螺栓組。圖12中，73-大腿綁帶，74-小腿綁帶，75-第一鍵，76-第二鍵，77-第一光電編碼器，78-第二光電編碼器。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的實(shí)施方式如圖12所示。人體下肢通過(guò)大腿第一半月板33、大腿第二半月板37和小腿第一半月板47、小腿第二半月板51穿戴外骨骼機(jī)構(gòu)，并由大腿綁帶73和小腿綁帶74實(shí)現(xiàn)緊致聯(lián)接。同時(shí)，為檢測(cè)下肢膝關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)信息，在膝轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)3和膝下轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)7的左側(cè)通過(guò)第一鍵75、第二鍵76以及第一側(cè)板17、第一半滑塊59按常規(guī)方式安裝了第一光電編碼器77和第二光電編碼器78。
權(quán)利要求1. ー種用于檢測(cè)人體下肢膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)信息的穿戴型外骨骼機(jī)構(gòu)，由大腿構(gòu)件(I)、小腿構(gòu)件(2)、膝轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)(3)、大腿穿戴具(4)、小腿穿戴具(5)、滑塊(6)和膝下轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)(7)組成，外骨骼機(jī)構(gòu)與人體下肢之間通過(guò)大腿穿戴具⑷和小腿穿戴具(5)緊致相聯(lián)；大腿構(gòu)件(I)的上端開(kāi)有第一通孔(8)和第二通孔(9)，下端開(kāi)有第三通孔(10)和第四通孔(11);小腿構(gòu)件(2)的上端開(kāi)有第五通孔(12)，中下部開(kāi)有沿構(gòu)件長(zhǎng)度方向的滑槽(13)； 膝轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)(3)，由大腿構(gòu)件(I)的下端，小腿構(gòu)件(2)的上端，上端開(kāi)有第六通孔(14)、第七通孔(15)及下端開(kāi)有第八通孔(16)的第一側(cè)板(17)，上端開(kāi)有第九通孔(18)、第十通孔(19)及下端開(kāi)有第十一通孔(20)的第二側(cè)板(21)，第一螺栓組(22)和第二螺栓組(23)以及階梯軸(24)組成；各組成部分的連接關(guān)系是階梯軸(24)的中軸段裝入小腿構(gòu)件(2)上端的第五通孔(12)中，兩者之間為間隙配合；第ー側(cè)板(17)與階梯軸(24)的左軸段通過(guò)第八通孔(16)過(guò)盈聯(lián)接，第二側(cè)板(21)與階梯軸(24)的右軸段通過(guò)第十一通孔(20)過(guò)盈聯(lián)接；第ー側(cè)板(17)、第二側(cè)板(21)及大腿構(gòu)件(I)通過(guò)第六通孔(14)、第七通孔(15)、第九通孔(18)、第十通孔(19)、第三通孔(10)和第四通孔(11)由第一螺栓組(22)及第ニ螺栓組(23)聯(lián)接； 大腿穿戴具(4)，由開(kāi)有第十二通孔(25)、第十三通孔(26)、第十四通孔(27)、第十五通孔(28)的大腿連接件(29)，開(kāi)有第十六通孔(30)、第十七通孔(31)、第一長(zhǎng)孔(32)的大腿第一半月板(33)，開(kāi)有第十八通孔(34)、第十九通孔(35)、第二長(zhǎng)孔(36)的大腿第二半月板(37)以及第三螺栓組(38)和第四螺栓組(39)組成；各組成部分的連接關(guān)系是大腿連接件(39)、大腿第一半月板(33)和大腿第二半月板(37)通過(guò)第十四通孔通孔(27)、第十五通孔(28)、第十六通孔(30)、第十七通孔(31)、第十八通孔(34)和第十九通孔(35)，由第三螺栓組(38)和第四螺栓組(39)聯(lián)為一體； 小腿穿戴具(5)，由階梯軸段(40)、第二十通孔(41)和第二十一通孔(42)構(gòu)成小腿連接件(43)，開(kāi)有第二十二通孔(44)與第二十三通孔(45)、第三長(zhǎng)孔(46)的小腿第一半月板(47)，開(kāi)有第二十四通孔(48)與第二十五通孔(49)、第四長(zhǎng)孔(50)的小腿第二半月板(51)以及第五螺栓組(52)和第六螺栓組(53)組成；各組成部分的連接關(guān)系是小腿連接件(43)、小腿第一半月板(47)和小腿第二半月板(51)通過(guò)第二十通孔(41)、第二十一通孔(42)、第二十二通孔(44)、第二十三通孔(45)、第二十四通孔(48)和第二十五通孔(49)由第五螺栓組(52)和第六螺栓組(53)聯(lián)為一體； 滑塊出)，由四周開(kāi)有第二十六通孔(54)、第二十七通孔(55)、第二十八通孔(56)、第二十九通孔(57)及中部開(kāi)有第三十通孔(58)的第一半滑塊(59)，四周開(kāi)有第一螺紋孔(60)、第二螺紋孔(61)、第三螺紋孔(62)、第四螺紋孔￠3)和中部開(kāi)有第三十一通孔(64)的第二半滑塊￠5)以及第ー螺釘(66)、第二螺釘(67)、第三螺釘￠8)和第四螺釘(69)組成；第一半滑塊(59)、第二半滑塊￠5)通過(guò)第二十六通孔(54)、第二十七通孔(55)、第二十八通孔(56)、第二十九通孔(57)和第一螺紋孔(60)、第二螺紋孔(61)、第三螺紋孔(62)、第四螺紋孔(63)，由第一螺釘(66)、第二螺釘(67)、第三螺釘(68)和第四螺釘(69)聯(lián)為一體； 膝下轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)(7)，由小腿連接件(43)的階梯軸段(40)，滑塊(6)和開(kāi)ロ?yè)跞?70)組成；各組成部分的連接關(guān)系是滑塊(6)通過(guò)第一半滑塊(59)、第二半滑塊￠5)的第三十通孔(58)和第三十一通孔(64)與階梯軸(40)以間隙配合相連接，并由開(kāi)ロ?yè)跞?70)和階梯軸肩實(shí)現(xiàn)滑塊(6)的軸向定位； 大腿構(gòu)件(I)與大腿穿戴具(4)通過(guò)第一通孔(8)、第二通孔(9)、第十二通孔(25)和第十三通孔(26)，由第七螺栓組(71)及第八螺栓組72)聯(lián)為一體，大腿構(gòu)件(I)和小腿構(gòu)件(2)通過(guò)膝轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)(3)連接；小腿構(gòu)件(2)通過(guò)滑槽(13)與滑塊(6)連接，連接方式是先通過(guò)第二半滑塊￠5)嵌裝入滑槽(13)，再通過(guò)第一半滑塊(59)、第二半滑塊￠5)上的第二十六通孔(54)、第二十七通孔(55)、第二十八通孔(56)、第二十九通孔(57)和第一螺紋孔(60)、第二螺紋孔(61)、第三螺紋孔(62)、第四螺紋孔(63)，由第 一螺釘(66)、第二螺釘(67)、第三螺釘￠8)和第四螺釘￠9)將第一半滑塊(59)、第二半滑塊￠5)聯(lián)為整體滑塊出)；滑塊(6)通過(guò)膝下轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)(7)連接小腿穿戴具(5)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于檢測(cè)人體下肢膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)信息的穿戴型外骨骼機(jī)構(gòu)，主要由大腿構(gòu)件、小腿構(gòu)件、膝轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)、大腿穿戴具、小腿穿戴具、滑塊和膝下轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)組成，外骨骼機(jī)構(gòu)通過(guò)大腿穿戴具和小腿穿戴具與人體下肢緊致聯(lián)接。在人體直立行走過(guò)程中，下肢帶動(dòng)外骨骼機(jī)構(gòu)作隨動(dòng)運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)安置于膝轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)和膝下轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)處的第一光電編碼器和第二光電編碼器檢測(cè)人體下肢膝關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)信息。人體下肢穿戴外骨骼機(jī)構(gòu)后，外骨骼機(jī)構(gòu)與下肢構(gòu)成運(yùn)動(dòng)恰定的封閉運(yùn)動(dòng)鏈，外骨骼機(jī)構(gòu)與人體下肢之間不存在運(yùn)動(dòng)干涉。還由于在膝轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)和膝下轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)的檢測(cè)信息中包含人體下肢膝關(guān)節(jié)軸線(xiàn)滑移對(duì)膝關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的影響，可獲得更準(zhǔn)確的人體膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)信息。
文檔編號(hào)A61B5/11GK202515666SQ20112056680
公開(kāi)日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)明者張自強(qiáng), 李劍鋒, 肖博, 鄧楚慧 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)