[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有效

专利信息
申请号: 201910835836.6 申请日: 2019-09-05
公开(公告)号: CN110522538B 公开(公告)日: 2020-10-27
发明(设计)人: 宋马军;郭盛;王向阳;陈光荣;曲海波 申请(专利权)人: 北京交通大学
主分类号: A61F2/60 分类号: A61F2/60
代理公司: 北京市诚辉律师事务所 11430 代理人: 杨帅峰
地址: 100044 北*** 国省代码: 北京;11
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摘要: 一种基于含约束支链的髋假体并联机构的下肢假肢,它主要由定平台、驱动支链、约束支链、末端操作平台、过渡安装座、小腿二元杆和足踝假体所组成,用以实现髋关节的屈伸与内外展运动,以及膝关节与踝关节的屈伸运动。本发明设计的含约束支链的髋假体并联机构中,末端操作平台通过驱动支链的伸缩和约束支链的运动限制可实现空间二自由度纯转动,模仿人体髋关节的屈伸与内外展运动,驱动支链仿效大腿骨骼肌群,通过伸缩给机构提供动能,驱动移动副可用滚珠丝杠,该髋假体并联机构涉及医疗康复机器人并适用于髋断离截肢患者。并联机构具有结构简单,采用约束支链不仅能提高结构刚度和承载能力,还能减少电机使用和生产成本,简化控制结构的难度。
搜索关键词: 一种 基于 约束 髋假体 并联 机构 下肢 假肢
【主权项】:
1.一种基于含约束支链的髋假体并联机构的下肢假肢,基本机构包含: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)所组成;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;由于髋关节机构的内外旋运动在实际生活中用处非常少,在髋假体机构的设计可忽略该运动特性,本发明中以实现髋关节的屈伸运动和内外展运动为设计目标,采用螺旋理论作为机构构型综合的数学工具,设计了符合髋假体机构的所有驱动支链和约束支链的构型;综合可得驱动支链末端的运动特性分别为2R1T(R代表转动,T代表移动,下同)和3R1T的支链构型,约束支链末端的运动特性分别为2R和3R的支链构型,并通过交运算所得到的并联机构符合该设计目标。/n
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