[发明专利]一种磁流变阻尼下肢假肢

说明书

本发明公开了一种磁流变阻尼下肢假肢，包括：四连杆机构、磁流变阻尼器、小腿杆以及假足；四连杆机构的第一连架杆的U型耳板连接一连接杆，连接杆穿过下连杆的空腔与双出杆结构的活塞杆连接；小腿杆的上下两端分别与磁流变阻尼器以及假足固定。活塞杆采用双出杆结构，在四连杆转动过程中具有更好的导向性；通过残肢接收腔带动四连杆机构转动，进而通过连接杆带动活塞杆往复运动，从而对行走过程中的地面支反力进行缓冲减振，使穿戴者在行走过程中更加舒适；连接杆装配在四连杆机构内部，有效缩短了连接杆的长度，减小了连接杆对活塞杆的附加转矩，从而减小了活塞杆在往复运动过程中与其它构件之间的作用力，对活塞杆起到一定的保护作用。

技术领域

本发明涉及一种假肢，特别涉及一种剪切式磁流变阻尼下肢假肢。

背景技术

由于目前的科技水平尚无法实现肢体再生，因此，采用一些辅助设备如：拐杖、轮椅、下肢假肢等辅助设备代偿下肢截肢患者失去的行走能力，成为下肢截肢者最主要的康复手段。下肢假肢因其体积小、重量轻、步态美观、易于控制等优点在截肢患者中得以广泛应用。

现有假肢产品按其控制方式可分为：主动型假肢、被动型假肢和半主动型假肢，主动型假肢主要采用电机、液压、气压控制，体积大，能耗高。被动型假肢采用残肢控制，步速固定、协调性差、阻尼要求高。半主动型假肢采用步进电机控制，响应慢、力矩不连续、耗能高。随着科技的发展，新型智能假肢逐渐走入人们的视野，其中磁流变阻尼下肢假肢以其阻尼连续可控、体积小、响应快，能耗低等优点受到越来越多的专家学者的关注。

发明内容

本发明提供了一种磁流变阻尼下肢假肢，可以解决现有技术中的上述缺陷。

本发明的技术方案如下：

一种磁流变阻尼下肢假肢，包括：四连杆机构、磁流变阻尼器、小腿杆以及假足；

所述磁流变阻尼器包括一双出杆结构的活塞杆，所述活塞杆在磁流变液中往复运动并对所述磁流变液产生剪切力；

所述四连杆机构包括上连杆、下连杆、第一连架杆和第二连架杆，所述上连杆通过一残肢接收腔与大腿连接，所述下连杆与所述磁流变阻尼器的上端连接，所述上连杆与所述下连杆之间分别通过所述第一连架杆、所述第二连架杆连接；所述第一连架杆包括一U型耳板，所述下连杆包括一空腔，所述U型耳板连接一连接杆，所述连接杆穿过所述下连杆的空腔并与所述活塞杆的上端连接；所述小腿杆的上下两端分别与所述磁流变阻尼器以及所述假足固定；假肢穿戴者在行走过程中，通过所述残肢接收腔带动所述四连杆机构转动，进而通过所述连接杆带动所述活塞杆往复运动，从而对行走过程中的地面支反力进行缓冲减振。

活塞杆采用双出杆结构，双出杆在四连杆转动过程中具有更好的导向性。将四连杆机构与磁流变阻尼器进行一体化设计，充分利用了四连杆机构能准确模拟人体膝关节瞬心曲线的特点和磁流变阻尼器阻尼可控的特点，使穿戴者在行走过程中步态更加接近正常人步态，且由于磁流变阻尼器的缓冲作用，能够减缓地面对腿部的作用力，穿戴者在行走过程中更加舒适。同时，将小腿与磁流变阻尼器进行一体化设计，磁流变液阻尼器充当小腿的一部分，结构紧凑，外形美观。连接杆装配于四连杆机构内部，有效缩短了连接杆的长度，减小了四连杆转动过程中连接杆对活塞杆的附加转矩，从而减小了活塞杆在往复运动过程中与其它构件之间的作用力，对活塞杆起到一定的保护作用，结构更加紧凑和美观。

较佳地，所述磁流变阻尼器包括一外缸筒，所述外缸筒上设有注液孔，通过所述注液孔向所述磁流变阻尼器内注入磁流变液，使用方便。

较佳地，所述外缸筒上下两端分别通过一端盖固定，所述端盖设有外螺纹，所述磁流变阻尼器分别通过所述端盖与所述下连杆、所述小腿杆螺接。阻尼器与下连杆、小腿杆之间一体化的设计，更加美观，并且螺纹连接的方式更加简单，能够降低生产以及装配成本。