[发明专利]基于磁流变效应的四连杆假肢膝关节

摘要

本发明公开了一种基于磁流变效应的四连杆假肢膝关节，包括大腿承载部、小腿支撑部、四连杆机构和半主动阻尼力控制组件，所述半主动阻尼力控制组件包括传感器、控制单元、电流驱动器和磁流变阻尼器；采用磁流变阻尼器作为主要的半主动阻尼力控制组件，四连杆机构作为连接机构，该假肢膝关节的阻尼力连续、阻尼逆顺可调，可调范围大、响应快，在微处理器控制下可更好地模拟人体膝关节弯曲的动作，且磁流变阻尼器与假肢膝关节集成为一体，占用空间小，结构更加紧凑，可在此基础上设计比传统结构更加美观的假肢。

主权项

一种基于磁流变效应的四连杆假肢膝关节，其特征在于：包括大腿承载部(1)、小腿支撑部(2)、四连杆机构和半主动阻尼力控制组件，所述大腿承载部(1)和小腿支撑部(2)通过四连杆机构连接；所述半主动阻尼力控制组件包括传感器(3)、控制单元(4)、电流驱动器(5)和磁流变阻尼器；所述磁流变阻尼器包括缸体(6)、活塞(7)、活塞杆(8)和设置在活塞(7)内的励磁线圈(15)，所述励磁线圈(15)与电流驱动器(5)电连接，缸体(6)内充满磁流变液并与小腿支撑部(2)集成为一体，活塞(7)将缸体(6)分为上缸(61)和下缸(62)，所述上缸(61)和下缸(62)之间设置有节流通道(9)，所述励磁线圈(15)产生的电磁场的磁力线从节流通道中穿过；所述传感器(3)用于监测两腿的角度变化信号和小腿支撑部所受压力信号，并将所述信号输出到控制单元(4)，控制单元(4)输出控制信号到电流驱动器(5)，通过改变电流驱动器(5)输出电流的大小而改变励磁线圈(15)中励磁电流的大小，进而改变节流通道(9)中电磁场的磁场强度；所述四连杆机构包括集成在大腿承载部(1)下端的上连杆、集成在小腿支撑部(2)上端的下连杆、连接大腿承载部(1)和小腿支撑部(2)的前连杆(10)和后连杆(11)，大腿承载部还通过一根连接杆与活塞杆(8)连接；所述小腿支撑部(2)上还设置有回位装置，用以将活塞(7)回复到缸体(6)顶部。