基于机械理论的膝关节假肢设计

曲立东

四川省康复辅具技术服务中心 四川 成都 610042

设计背景

科学技术的进步极大的便利了人们的生活,假肢的出现逐渐取代了拐杖,这对于假肢应用者来说,不仅可以在外观上弥补其缺陷,也可以使截肢者可以和正常人一样工作、生活,扩大了残疾人参与社会活动的范围,增强其自信心,减少因身体缺陷带来的不便利。膝关节作为大腿假肢部分的核心部件,在人类活动的过程中发挥着重要的支撑作用,并且膝关节的性能在一定程度上决定了人类活动范围的大小和敏捷性的高低,对假肢的逼真程度也起着关键性作用。[3]从目前情况来看,市场上的膝关节的屈伸都是由残肢带动的,不具有自主性、能动性,只能通过调节假肢关节处的阻尼力矩使得假肢的侧步态和健肢侧步态接近。一般情况下,普通的假肢膝关节在安装的过程中以截肢者的体重、行走惯性为依据对阻尼力矩进行调节,当截肢者的走路速度变快或者变慢时,步态对称性情况就会更差一些。

在上世纪90年代,假肢运动不以截肢者走路速度的变化而变化,稳定性的情况也较差,随着科学技术和人类文明的进步,假肢技术也得到了提高,许多智能型的假肢膝关节出现,这为广大截肢者带来了福音,智能型的假肢膝关节可以对截肢者进行步态的实时控制,根据情况的动态变化随时作出调整,如国内的中南大学的CIP-ILeg,国外的日本的Nabco等。我们国家对假肢的智能……