[发明专利]一种基于含约束支链的髋假体并联机构的下肢假肢

权利要求书

1.一种基于含约束支链的髋假体并联机构的下肢假肢，下肢假肢包含：定平台（1）、驱动支链（2.1，2.2）、约束支链（3）、末端操作平台（4）、过渡安装座（5）、小腿二元杆（6）和足踝假体（7）；该下肢假肢分别由一个含约束支链的二自由度纯转动并联机构作为髋假体机构，并依次与单自由度的小腿二元杆和足踝假体串联形成一条下肢假肢；驱动支链末端的运动特性分别为2R1T和3R1T的支链构型，R代表转动，T代表移动，约束支链末端的运动特性分别为2R和3R的支链构型，并通过交运算得到；

所述的驱动支链（2.1，2.2）包含：下支座（2-1），U型座（2-2），带电机的圆柱筒（2-3），带电机的活塞杆（2-4），方接头（2-5），上支座（2-6）；

所述的驱动支链，其零部件间的连接：下支座（2-1）与定平台（1）通过螺钉连接成固定副；下支座（2-1）与U型座（2-2）形成转动副，U型座（2-2）与带电机的圆柱筒（2-3）形成转动副，同时，两个转动副轴线正交等效于一个虎克副；带电机的圆柱筒（2-3）和带电机的活塞杆（2-4）形成驱动移动副，可采用滚珠丝杠或电推杆，模仿依附于大腿股骨表面骨骼肌的伸缩，为髋假体绕髋关节的转动提供动能；带电机的活塞杆（2-4）与方接头（2-5）通过螺纹连接形成固定副；方接头（2-5）与上支座（2-6）形成的转动副轴线方向与U型座（2-2）与带电机的圆柱筒（2-3）形成的转动轴线平行；上支座（2-6）与末端操作平台（4）通过螺钉连接成固定副；将驱动支链（2.1，2.2）仿效大腿股骨表面骨骼肌群的生物力学特性，作为末端操作平台实现空间转动运动的动力源；

所述的约束支链（3）包含：下较座（3-1），U型座（3-2），约束下杆（3-3），约束上杆（3-4），盖板（3-5），方接头（3-6），上铰座（3-7）；

所述的约束支链，其零部件间的连接：下铰座（3-1）与定平台（1）通过螺钉连接成固定副；下铰座（3-1）与U型座（3-2）形成转动副，U型座（3-2）与约束下杆（3-3）形成转动副，同时，两个转动副轴线正交等效于一个虎克副；约束下杆（3-3）与约束上杆（3-4）形成一个转动副，转动副轴线方向沿约束支链的方向，盖板（3-5）穿过约束上杆（3-4）并与约束下杆（3-3）通过螺钉连接，限制约束上杆（3-4）沿约束支链方向的移动；约束上杆（3-4）与方接头（3-6）通过螺纹连接形成固定副；方接头（3-6）与上铰座（3-7）形成的转动副轴线方向与U型座（3-2）与约束下杆（3-3）形成的转动轴线垂直；上铰座（3-7）与末端操作平台（4）通过螺钉连接成固定副；将约束支链（3）仿效大腿股骨的二元杆特性，且仅能在两端分别绕髋关节与膝关节转动，并在两条驱动支链的推拉作用下，实现末端操作平台在空间的二自由度转动运动，模仿人体髋关节的屈伸运动和内外展运动。