[发明专利]用于控制阻尼改变的方法

说明书

本发明涉及一种用于控制在矫形器的、外骨骼的或假肢的人造膝关节中的阻尼改变的方法，其中，所述人造膝关节具有围绕摆动轴线(4)可摆动地相互固定的上部分(1)和下部分(2)，其中，在所述上部分(1)和所述下部分(2)之间固定有阻力单元(6)，以便提供抵抗所述人造膝关节弯曲或伸展的阻力，所述阻力单元(6)配属有调整装置(7)，在配属于所述调整装置(7)的控制单元(8)的传感器信号激活所述调整装置(7)时，通过该调整装置改变阻力，其中，针对迈步阶段减小弯曲阻力，其中，在行走或直立期间检测作用到矫形器或假肢上的至少一个负荷特征参数(M_A,F_A)的变化过程，求取在站立阶段期间或直立期间所述负荷特征参数变化过程的最大值，并且在达到所述最大值之后在达到所述负荷特征参数(M_A,F_A)的低于所述最大值的阈值时将所述站立阶段期间的弯曲阻尼减小到迈步阶段阻尼水平。

技术领域

本发明涉及一种用于在矫形器、外骨骼(Exoskelett)或假肢的人造膝关节中控制阻尼改变的方法，其中，人造膝关节具有围绕摆动轴线可摆动地相互固定的上部分和下部分，其中，在上部分和下部分之间固定有阻力单元，以便提供抵抗人造膝关节弯曲或伸展的阻力，并且该阻力单元配属有调整装置，在配属于该调整装置的控制单元的传感器信号激活该调整装置时通过该调整装置来改变阻力，其中，对于迈步阶段减小弯曲阻力。

背景技术

用于矫形器、外骨骼或假肢的膝关节具有带有上连接部分的上部分和带有下连接部分的下部分，所述上部分和下部分铰接地相互连接。在上连接部分上通常布置有用于大腿残肢或大腿轨的接收部，而在下连接部分上布置有小腿管或小腿轨。在最简单的情况下，上部分和下部分通过单轴铰链可摆动地相互连接。

为了能够在迈一步的不同阶段期间或在另外的运动或工作中尽可能自然地满足不同要求，经常设置有阻力装置，该阻力装置提供弯曲阻力和伸展阻力。通过弯曲阻力来调节在施加力时下部分与上部分相比向后摆动的难易程度。伸展阻力制动下部分向前运动并且此外构造了伸展止挡。

由DE 10 2008 008 284 A1已知一种具有上部分和可摆动地布置在该上部分上的下部分的、矫形外科技术的膝关节，该膝关节配属有多个传感器，例如弯曲角度传感器、加速度传感器、斜度传感器和/或力传感器。根据这些传感器数据求取伸展止挡的位置。

DE 10 2006 021 802 A1描述一种被动假肢膝关节的控制，该假肢膝关节具有沿弯曲方向可调整阻尼的、用于匹配带有上侧连接器件和到人造脚的连接元件的假肢装置。在此进行与上台阶的匹配，其中，探测假肢脚的低力矩的抬起，并且在抬起阶段中将弯曲阻尼降低到合适于在平地上行走的水平以下。弯曲阻尼可以根据膝盖角度的改变并且根据作用到小腿上的轴向力来提高。

此外，DE 10 2009 052 887 A1描述一种用于控制具有阻力装置和传感器的矫形器关节或假肢关节，其中，在使用该关节期间，通过传感器提供状态信息。传感器检测力矩或力，其中，通过数学运算使求出的参数中的至少两个的传感器数据相互关联，由此计算出辅助变量，弯曲阻力和/或伸展阻力的控制以该辅助变量为基础。

为了在触发迈步阶段时即在用于准备开始迈步阶段的最终站立阶段期间控制阻尼表现，在站立阶段期间在沿弯曲方向的负荷情况下还减小弯曲阻力，这在过早触发的情况下可能导致关节垮塌(kollabieren)。触发迈步阶段的时间点，即弯曲阻力由于相应弯曲阻尼减小而减小的时间点，通常基于正常的迈步时长来算出。在评估许多行走分析时采纳迈步时长的常见值，根据所采纳的该值在站立阶段开始即脚跟着地之后的一个确定时间点在标准方面开始触发迈步阶段。在行走速度显著地改变或与标准偏离时，这样的控制的是有问题的。在缓慢行走情况下，保持确定的标准值可能导致过早开始触发迈步阶段，即弯曲阻力还在站立阶段期间就被过强地减小。

发明内容