[发明专利]一种单下肢外骨骼矫形器及矫形控制方法

摘要

本发明涉及矫形器技术领域，尤其涉及一种单下肢外骨骼矫形器及矫形控制方法。该矫形器包括支撑机构、调节机构和控制机构，所述支撑机构包括大腿支撑部、小腿支撑部和足底支撑部，所述大腿支撑部与所述小腿支撑部通过膝关节转轴连接，所述小腿支撑部与所述足底支撑部连接，所述调节机构包括液压阻尼器，所述液压阻尼器的两端分别连接所述大腿支撑部和所述小腿支撑部，所述控制机构包括足底压力传感器、膝关节角度传感器、活塞杆推力传感器和控制器。本发明能够及时感应人体行走状态，调节液压阻尼器的伸缩速率，使液压阻尼器的活塞运动被动的配合人体的行走状态，根据行走速度的快慢来进行调节，最大限度保持人体行走自如，保证稳定性。

主权项

1.一种单下肢外骨骼矫形器，其特征在于：包括支撑机构、调节机构和控制机构；所述支撑机构包括大腿支撑部、小腿支撑部和足底支撑部，其中所述大腿支撑部与所述小腿支撑部通过膝关节转轴连接，所述小腿支撑部与所述足底支撑部通过可调节连接件连接；所述调节机构包括液压阻尼器，所述液压阻尼器的两端分别连接所述大腿支撑部和所述小腿支撑部，所述液压阻尼器包括活塞缸以及与所述活塞缸连接的比例阀，其中所述活塞缸内设有第一油腔和第二油腔，所述第一油腔中设有第一活塞，所述第一活塞连接活塞杆的第一端，所述活塞杆的第二端伸出所述活塞缸的外部；所述第二油腔中设有第二活塞，所述第二活塞连接弹簧的第一端，所述弹簧的第二端连接所述第二油腔的内壁；所述第一油腔的通油口连接第一油道，所述第二油腔的通油口连接第二油道，所述比例阀设置在所述第一油道与所述第二油道之间；所述控制机构包括设置在所述足底支撑部的若干足底压力传感器、设置在所述膝关节转轴上的膝关节角度传感器、设置在所述液压阻尼器上的活塞杆推力传感器、以及控制器，其中所述控制器分别连接所述足底压力传感器、所述膝关节角度传感器、所述活塞杆推力传感器和所述比例阀；所述大腿支撑部包括两个平行设置的大腿支撑板，在两个所述大腿支撑板之间连接有若干大腿箍板，所述大腿箍板为与大腿的形状相适配的圆弧形结构，在两个所述大腿支撑板上还设有若干大腿绑带夹，所述大腿绑带夹上可拆卸的连接有大腿绑带；其中所述控制器安装在所述大腿箍板的外侧；所述小腿支撑部包括两个平行设置的小腿支撑板，在两个所述小腿支撑板之间连接有若干小腿箍板，所述小腿箍板为与小腿的形状相适配的圆弧形结构，在两个所述小腿支撑板上还设有若干小腿绑带夹，所述小腿绑带夹上可拆卸的连接有小腿绑带；所述大腿支撑板与所述小腿支撑板通过所述膝关节转轴连接；所述足底支撑部包括足底支撑板，所述可调节连接件为连接支撑板，所述足底支撑板通过所述连接支撑板与所述小腿箍板连接；所述小腿箍板的外侧设有卡装所述连接支撑板的卡装槽，所述卡装槽设有锁紧所述连接支撑板的锁紧件；所述连接支撑板采用碳纤维弹性板，所述连接支撑板上设有多个等间距布置的定位孔，所述锁紧件穿过所述定位孔与所述卡装槽锁紧连接。