阅读说明：本技术 实验用假肢接收腔装置 (Artificial limb receiving cavity device for experiment ) 是由 于文龙 魏文昊 黄品高 黄博俊 王远 王辉 黄家宝 塞缪尔 李光林 高超 于 2019-11-07 设计创作，主要内容包括：本发明涉及假肢装置技术领域,提供一种实验用假肢接收腔装置包括整体套板、第一压板、第二压板以及输出接头。整体套板包括依次连接的大腿包裹段、膝关节包裹段以及小腿包裹段。大腿包裹段与第一压板围合形成空间大小可调的第一接收腔,小腿包裹段与第二压板围合形成空间大小可调的第二接收腔,输出接头安装于膝关节包裹段的外侧。具体地,大腿包裹段与第一压板围合在大腿外侧。小腿包裹段与第二压板围合在小腿外侧,测试人员的膝关节正好位于膝关节包裹段,保证了采集信息的有效性,并且,本发明的实验用假肢接收腔装置整体结构简单,造价成本更低；而且,能够适应不同体态的测试人员,缩短了前期数据采集的准备工作,测试周期更短。(The invention relates to the technical field of artificial limb devices, and provides an experimental artificial limb receiving cavity device which comprises an integral sleeve plate, a first pressing plate, a second pressing plate and an output connector. The whole sleeve plate comprises a thigh wrapping section, a knee joint wrapping section and a shank wrapping section which are sequentially connected. Thigh parcel section encloses with first clamp plate and closes and form the first chamber of receiving of space size adjustable, and shank parcel section encloses with the second clamp plate and closes and form the second chamber of receiving of space size adjustable, and output joint installs in the outside of knee joint parcel section. Specifically, the thigh wrapping section and the first pressing plate are enclosed on the outer side of the thigh. The shank wrapping section and the second pressing plate are enclosed at the outer side of the shank, and the knee joint of a tester is just positioned at the knee joint wrapping section, so that the validity of the collected information is ensured, and the artificial limb receiving cavity device for the experiment has a simple integral structure and lower manufacturing cost; moreover, the method can adapt to testers with different postures, shortens the preparation work of early-stage data acquisition, and shortens the test period.)

实验用假肢接收腔装置

技术领域

本发明涉及假肢装置技术领域，尤其提供一种实验用假肢接收腔装置。

背景技术

目前，假肢设计行业采用的设计与测试方案通常需要截肢患者进行协助实现，并且要通过多次采集信息更迭实验模型，耗费大量人力物力，而且，截肢患者的呈现水平也参差不齐，采集信息的有效性较低。

面对上述情形，市面出现了假肢膝关节测试装置，包括支架框、大腿假肢、小腿假肢、膝关节以及假肢脚，用于模拟正常人的下肢肢体运动，以达到测试膝关节的可靠性。然而，上述测试装置属于机械模型模拟，缺乏应对实际测试的能力，与正常人真实运动过程不符；造价成本高，制作工艺复杂；后期验证需要截肢患者进行配合测试，测试周期长。

发明内容

本发明的目的在于提供一种实验用假肢接收腔装置，旨在解决现有的假肢设计过程中的所遇到的采集信息有效性低、造价成本高以及测试周期长的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种实验用假肢接收腔装置，用于穿戴至人体大腿至小腿部位，包括用于包裹大腿、膝关节以及小腿的且具有柔性的整体套板、用于包裹大腿内侧的且与所述整体套板可拆卸连接的第一压板、用于包裹下腿内侧的且与所述整体套板可拆卸连接的第二压板以及用于采集运动数据的输出接头，所述整体套板包括依次连接的大腿包裹段、膝关节包裹段以及小腿包裹段，所述大腿包裹段与所述第一压板围合形成空间大小可调的第一接收腔，所述小腿包裹段与所述第二压板围合形成空间大小可调的第二接收腔，所述输出接头安装于膝关节包裹段的外侧。

具体地，所述大腿包裹段设有若干第一固定柱，所述第一压板设有若干第一调节旋钮，各所述第一调节旋钮通过绳索连接于对应的所述第一固定柱以实现所述第一接收腔的空间大小可调。

优选地，所述第一调节旋钮包括固定于所述大腿包裹段的第一筒体、设于所述第一筒体内且于所述第一筒体内绕轴线转动的第一旋转柱以及盖设于所述第一筒体远离所述大腿包裹段一端的第一旋钮盖，所述绳索的一端固定于所述第一旋转柱且另一端绕于所述第一固定柱上，所述第一旋钮盖带动所述第一旋转柱于所述第一筒体内绕轴线旋转。

具体地，所述小腿包裹段设有若干第二固定柱，所述第二压板设有若干第二调节旋钮，各所述第二调节旋钮通过绳索连接于对应的所述第二固定柱以实现所述第二接收腔的空间大小可调。

优选地，所述第二调节旋钮包括固定于所述小腿包裹段的第二筒体、设于所述第二筒体内且于所述第二筒体内绕轴线转动的第二旋转柱以及盖设于所述第二筒体远离所述小腿包裹段一端的第二旋钮盖，所述绳索的一端固定于所述第二旋转柱且另一端绕于所述第二固定柱上，所述第二旋钮盖带动所述第二旋转柱于所述第二筒体内绕轴线旋转。

或者，所述大腿包裹段设有第一毛面带，所述第一压板设有用于连接所述第一毛面带的第一勾面带。

或者，所述小腿包裹段设有第二毛面带，所述第二压板设有用于连接所述第二毛面带的第二勾面带。

或者，所述大腿包裹段设有若干第一插接公头，所述第一压板设有与各所述第一插接公头一一对应的若干第一插接母头。

或者，所述小腿包裹段设有若干第二插接公头，所述第二压板设有与各所述第二插接公头一一对应的若干第二插接母头。

进一步地，所述实验用假肢接收腔装置还包括显示装置以及均与所述显示装置电性连接的若干传感器，各所述传感器设于所述大腿包裹段和所述小腿包段朝向人体腿部的一侧，所述显示装置设于所述大腿包裹段上。

本发明的有益效果：本发明的提供的实验用假肢接收腔装置，其工作过程如下，整体套板的大腿包裹段、膝关节包裹段以及小腿包裹段依次覆盖于测试人员的腿部外侧的大腿部、膝关节以及小腿部，同时，第一压板和大腿包裹段所围合第一接收腔能够适应当前测试人员的大腿维度，贴合度良好，从而保证采集信息的有效性；同理地，第二压板和小腿包裹段所围合的第二接收腔能够适应当前测试人员的小腿维度，保证小腿与第二接收腔之间的贴合度。并且，本发明的实验用假肢接收腔装置整体结构简单，造价成本更低；而且，在穿戴方面具有可调性，能够适应不同体态的测试人员，缩短了前期数据采集的准备工作，进而缩短假肢设计的整体的测试周期。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的实验用假肢接收腔装置的结构示意图；

图2为本发明实施例一提供的实验用假肢接收腔装置的第一压板的结构示意图；

图3为本发明实施例一提供的实验用假肢接收腔装置的第一调节旋钮的***图；

图4为本发明实施例一提供的实验用假肢接收腔装置的第一调节旋钮的另一角度的***图；

图5为本发明实施例一提供的实验用假肢接收腔装置的第二压板的结构示意图；

图6为本发明实施例一提供的实验用假肢接收腔装置的第一压板的另一结构示意图；

图7为本发明实施例二提供的实验用假肢接收腔装置的结构示意图；

图8为本发明实施例三提供的实验用假肢接收腔装置的结构示意图；

图9为本发明实施例三提供的实验用假肢接收腔装置的第一插接母头的剖面图。

其中，图中各附图标记：

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

请参考图1，本发明实施例提供的实验用假肢接收腔装置，用于穿戴至人体大腿至小腿部位，在假肢设计的前期采用正常人行走的数据，即能够获得更多有效性数据。

具体地，实验用假肢接收腔装置包括用于包裹大腿、膝关节以及小腿的且具有柔性的整体套板10、用于包裹大腿内侧的且与整体套板10可拆卸连接的第一压板20、用于包裹下腿内侧的且与整体套板10可拆卸连接的第二压板30以及用于采集运动数据的输出接头40。整体套板10包括依次连接的大腿包裹段11、膝关节包裹段12以及小腿包裹段13。由于假肢设计的难点真实的反馈关节的运动轨迹，因此，将整体套板10分为三个包裹段，并且，包裹从大腿延伸至小腿，其中正好覆盖膝关节。大腿包裹段11与第一压板20围合形成空间大小可调的第一接收腔10a，小腿包裹段13与第二压板30围合形成空间大小可调的第二接收腔10b，输出接头40安装于膝关节包裹段12的外侧。这里，满足不同腿型的测试人员穿戴，从而获取更多样本信息。具体地，大腿包裹段11与第一压板20围合在大腿外侧，即测试人员的大腿部容置在第一接收腔10a内。小腿包裹段13与第二压板30围合在小腿外侧，即测试人员的小腿部容置在第二接收腔10b内，同时，测试人员的膝关节正好位于膝关节包裹段12。

本发明实施例提供的实验用假肢接收腔装置，其工作过程如下，整体套板10的大腿包裹段11、膝关节包裹段12以及小腿包裹段13依次覆盖于测试人员的腿部外侧的大腿部、膝关节以及小腿部，同时，第一压板20和大腿包裹段11所围合第一接收腔10a能够适应当前测试人员的大腿维度，贴合度良好，从而保证采集信息的有效性；同理地，第二压板30和小腿包裹段13所围合的第二接收腔10b能够适应当前测试人员的小腿维度，保证小腿与第二接收腔10b之间的贴合度。并且，本发明的实验用假肢接收腔装置整体结构简单，造价成本更低；而且，在穿戴方面具有可调性，能够适应不同体态的测试人员，缩短了前期数据采集的准备工作，进而缩短假肢设计的整体的测试周期。

具体地，请参考图1和图2，在本实施例中，大腿包裹段11设有若干第一固定柱61，第一压板20设有若干第一调节旋钮62，各第一调节旋钮62通过绳索连接于对应的第一固定柱61以实现第一接收腔10a的空间大小可调。优选地，在大腿包裹段11的相对两侧各设有两第一固定柱61，而在第一压板20的相对两侧也各设有两第一调节旋钮62，可以理解地，第一调节旋钮62在旋转过程中能够伸缩绳索的长度，从而调节第一压板20与大腿包裹段11之间的间距以改变第一接收腔10a的空间大小，进而满足不同测试人员大腿的维度。

优选地，请参考图2至图4，第一调节旋钮62包括固定于大腿包裹段11的第一筒体621、设于第一筒体621内且于第一筒体621内绕轴线转动的第一旋转柱622以及盖设于第一筒体621远离大腿包裹段11一端的第一旋钮盖623，绳索的一端固定于第一旋转柱622且另一端绕于第一固定柱61上，第一旋钮盖623带动第一旋转柱622于第一筒体621内绕轴线旋转。这里，第一筒体621的内壁向沿径向方向向外凹陷一周形成环形台阶，在环形台阶上设有一棘环62a，第一旋钮盖623上设有三个与棘环62a相配合的棘爪62b，这样，限定第一旋钮盖623仅能相对第一筒体621顺时针转动或逆时针转动。第一旋转柱622朝向第一旋钮盖623的一端开设限位槽62c，其另一端开设有安装孔62d，第一旋钮盖623上设有限位凸块62e，三个棘爪62b围设于限位凸块62e，第一筒体621的底部设有安装柱62f。第一旋转柱622插设于第一筒体621内时，安装柱62f***安装孔62d内，同时，在第一旋钮盖623盖设于第一筒体621的开口端时，各棘爪62b与棘环62a配合限位第一旋钮盖623单方向转动，并且，限位凸块62e***限位槽62c内，进而也限定第一旋转柱622单方向转动，这样，当第一旋钮盖623相对第一筒体621绕轴线转动时，能够带动第一旋转柱622一起朝一方向转动，绳索则缠绕于第一旋转柱622上长度缩短，而且，在棘爪62b与棘环62a的单向锁紧配合下，保持当前绳索长度。而当将第一旋钮盖623沿轴向方向外拔出时，失去束缚的第一旋转柱622发生回转，从而释放绳索，恢复至初始长度。以上为大腿包裹段11与第一压板20之间间距的松紧调节过程。

具体地，请参考图1，在本实施例中，小腿包裹段13设有若干第二固定柱63，第二压板30设有若干第二调节旋钮64，各第二调节旋钮64通过绳索连接于对应的第二固定柱63以实现第二接收腔10b的空间大小可调。优选地，在小腿包裹段13的相对两侧各设有两第二固定柱63，而在第二压板30的相对两侧也各设有两第二调节旋钮64，可以理解地，第二调节旋钮64在旋转过程中能够伸缩绳索的长度，从而调节第二压板30与小腿包裹段13之间的间距以改变第二接收腔10b的空间大小，进而满足不同测试人员小腿的维度。

具体地，请参考图1和图5，第二调节旋钮64包括固定于小腿包裹段13的第二筒体641、设于第二筒体641内且于第二筒体641内绕轴线转动的第二旋转柱642以及盖设于第二筒体641远离小腿包裹段13一端的第二旋钮盖643，绳索的一端固定于第二旋转柱642且另一端绕于第二固定柱63上，第二旋钮盖643带动第二旋转柱642于第二筒体641内绕轴线旋转。这里，第二调节旋钮64的结构以及工作原理与第一调节旋钮62完全相同，仅安装位置不同，这里，不在赘述。

在本实施例中，整体套板10内设有第一柔性内衬，第一压板20内设有第二柔性内衬以及第二压板30内设有第三柔性内衬。各柔性内衬的作用是提高测试人员佩戴的舒适度。例如，柔性内衬可为海绵内衬，通过粘接的方式贴附在整体套板10的内侧、第一压板20的内侧以及第二压板30的内侧。

请参考图1和图6，在本实施例中，实验用假肢接收腔装置还包括显示装置50以及均与显示装置50电性连接的若干传感器90，各传感器90设于大腿包裹段11和小腿包裹段13朝向人体腿部的一侧，显示装置50设于大腿包裹段11上。可以理解地，由于测试人员的不同，各传感器90在其腿部的位置也不同，可在当前测试人员的腿部上进行模拟后，再安装在大腿包裹段11和小腿包裹段13上，并且，利用显示装置50收集并显示各传感器90的数据。优选地，实验用假肢接收腔装置还包括陀螺仪、光学传感器以及力学传感器等，用于获取实验过程中肢体的运动状态以及疲劳状态等信息。

实施例二

请参考图7，与实施例一不同之处在于，大腿包裹段11与第一压板20之间松紧调节方式。即大腿包裹段11设有第一毛面带71，第一压板20设有用于连接第一毛面带71的第一勾面带72。即根据当前测试人员的大腿维度来调节第一勾面带72在第一毛面带71上的缠绕周数。

同理地，小腿包裹段13设有第二毛面带73，第二压板30设有用于连接第二毛面带73的第二勾面带74。根据当前测试人员的小腿维度来调节第二勾面带74在第二毛面带73上的缠绕周数。

实施例三

请参考图8和图9，与实施例一不同之处在于，大腿包裹段11与第一压板20之间松紧调节方式。大腿包裹段11设有若干第一插接公头81，第一压板20设有与各第一插接公头81一一对应的若干第一插接母头82。具体地，第一插接母头82包括本体821、设于本体821内的且可相对本体821上下移动的滑块822、旋拧于本体821上且抵靠于滑块822一端的旋钮主体823以及设于本体821内且抵靠于滑块822另一端的弹簧824。本体821的侧壁开设有供第一插接公头81穿设的插接孔825，第一插接公头81***插接孔825且穿过滑块822至本体821的外部。通过旋拧旋钮主体823使得滑块822在本体821内上下移动以卡接第一插接公头81，从而限制第一插接公头81***第一插接母头82的长度，即改变大腿包裹段11与第一压板20之间的间距。

同理地，小腿包裹段13设有若干第二插接公头83，第二压板30设有与各第二插接公头83一一对应的若干第二插接母头84。这里，第二插接母头84的结构以及工作原理与第一插接母头82完全相同，即安装位置不同以及作用不同，第二插接公头83与第二插接母头84用于调节小腿包裹段13与第二压板30之间的间距。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。