一種金屬三D打印自平衡智能下肢康復(fù)穿戴裝備制造技術(shù)

一種金屬三D打印自平衡智能下肢康復(fù)穿戴裝備，屬于醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，包括腰帶、背板、胯關(guān)節(jié)伺服電機(jī)裝配孔、膝關(guān)節(jié)伺服電機(jī)裝配孔、腳腕伺服電機(jī)裝配孔、肩帶以及腳板，腰帶為圓環(huán)形，在腰帶上設(shè)置有攝像頭、超聲波探測(cè)頭以及智能傳感接收器，腰帶內(nèi)置有陀螺儀自平衡芯片，腰帶通過(guò)背部調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)軸與背板連接；在背板上設(shè)置有兩個(gè)以上的肩帶固定孔；肩帶的一端通過(guò)其中兩個(gè)肩帶固定孔固定設(shè)置在背板上；在腳板上設(shè)置有腳部固定板和前腳掌角度調(diào)節(jié)軸。本發(fā)明專利技術(shù)通過(guò)金屬三D打印成型技術(shù)，進(jìn)行散件組裝操作簡(jiǎn)單，且形體比例準(zhǔn)確，長(zhǎng)短可調(diào)節(jié)，貼附感好，配合虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡實(shí)用，可同時(shí)進(jìn)行心理康復(fù)。

A metal three D print self balancing intelligent lower limb rehabilitation equipment

A three metal D printing self balancing intelligent lower limb rehabilitation wearable equipment, which belongs to the technical field of medical devices, including belts, back, hip joint and knee joint hole assembly servo motor servo motor servo motor assembly hole and ankle assembling hole, shoulder straps and foot ring belt, the belt is arranged on the camera, ultrasonic detection head and intelligent sensing receiver, belt with built-in self balancing gyroscope chip, belt connected with the back shaft through the back adjustment; the back board is provided with a shoulder strap fixing hole more than two; the end of the two shoulder straps arranged in the fixing holes of the fixing backboard; a foot fixing plate and the front sole angle adjusting shaft on the feet. The present invention by forming technology for metal parts assembly of three D printing, simple operation, and the proportion of the human body is accurate, adjustable length, attached with the virtual reality glasses good sense, practical, can simultaneously carry out psychological rehabilitation.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種金屬三D打印自平衡智能下肢康復(fù)穿戴裝備
本專利技術(shù)屬于醫(yī)療器械
，特別是涉及到一種用于下肢康復(fù)的康復(fù)設(shè)備。
技術(shù)介紹
隨著社會(huì)人口老齡化，老年人的數(shù)量越來(lái)越大，從而由于人體機(jī)能的衰減帶來(lái)的行動(dòng)不便的老年人的數(shù)量也在不斷擴(kuò)大。除了人體自然衰退，還有非自然等因素造成的具有運(yùn)動(dòng)性障礙的患者也越來(lái)越多，如車禍等。據(jù)中國(guó)殘聯(lián)最新統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)顯示，目前，中國(guó)各類殘疾人總數(shù)已達(dá)8500萬(wàn)，而2015年1月20日上午，國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示：2015年末，中國(guó)各類殘疾人總數(shù)約占中國(guó)總?cè)丝诘谋壤?.21％。其中肢體殘疾1077萬(wàn)人、多重及其他殘疾1382萬(wàn)人，因康復(fù)失敗而無(wú)法恢復(fù)的占13％，有治愈康復(fù)需求或者保持康復(fù)需求的占有36％的，由此產(chǎn)生了兩類人群：一類是由于肌肉萎縮而導(dǎo)致的行動(dòng)不便；另一類是由于非自然因素而導(dǎo)致的肢體功能性障礙。經(jīng)過(guò)醫(yī)學(xué)理論和臨床經(jīng)驗(yàn)綜合分析，這兩類情況都可以通過(guò)適當(dāng)?shù)闹w運(yùn)動(dòng)康復(fù)訓(xùn)練達(dá)到跟正常人一樣的效果。在這些人群中，有很大部分人由于沒(méi)有獨(dú)立訓(xùn)練的能力，需要借助外在的幫助才能進(jìn)行康復(fù)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練。因此現(xiàn)有技術(shù)當(dāng)中亟需要一種新型的技術(shù)方案來(lái)解決這一問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種金屬三D打印自平衡智能下肢康復(fù)穿戴裝備，通過(guò)金屬三D打印成型技術(shù)，進(jìn)行散件組裝操作簡(jiǎn)單，且形體比例準(zhǔn)確，長(zhǎng)短可調(diào)節(jié)，貼附感好，配合虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡使用，可同時(shí)進(jìn)行心理康復(fù)。一種金屬三D打印自平衡智能下肢康復(fù)穿戴裝備，包括腰帶、背板、胯關(guān)節(jié)伺服電機(jī)裝配孔、膝關(guān)節(jié)伺服電機(jī)裝配孔、腳腕伺服電機(jī)裝配孔、肩帶以及腳板，在腰帶上設(shè)置有攝像頭、超聲波探測(cè)頭以及智能傳感接收器，腰帶內(nèi)置有陀螺儀自平衡芯片，腰帶通過(guò)背部調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)軸與背板連接；在背板上設(shè)置有兩個(gè)以上的肩帶固定孔，肩帶的一端通過(guò)肩帶固定孔固定設(shè)置在背板上；胯關(guān)節(jié)伺服電機(jī)裝配孔通過(guò)連接板Ⅰ設(shè)置在腰帶的兩側(cè)，胯關(guān)節(jié)伺服電機(jī)裝配孔通過(guò)連接桿與連接板Ⅱ的一端連接；連接板Ⅱ的另一端與膝關(guān)節(jié)伺服電機(jī)裝配孔的一端活動(dòng)連接，膝關(guān)節(jié)伺服電機(jī)裝配孔的另一端通過(guò)連接桿與腳腕伺服電機(jī)裝配孔活動(dòng)連接；腳腕伺服電機(jī)裝配孔包括安裝板Ⅰ和電機(jī)安裝孔，在安裝板Ⅰ的一側(cè)設(shè)置有安裝板Ⅱ，在安裝板Ⅱ的上部設(shè)置有膝蓋保護(hù)殼；安裝板Ⅰ與電機(jī)安裝孔固定連接，腳腕伺服電機(jī)裝配孔的下部與腳板固定連接；在腳板上設(shè)置有腳部固定板和前腳掌角度調(diào)節(jié)軸，腳部固定板與腳腕伺服電機(jī)裝配孔固定連接。另外，優(yōu)選的方案是，在腰帶上設(shè)置有長(zhǎng)短調(diào)節(jié)腰帶卡扣。此外，優(yōu)選的方案是，胯關(guān)節(jié)伺服電機(jī)裝配孔、膝關(guān)節(jié)伺服電機(jī)裝配孔以及腳腕伺服電機(jī)裝配孔均設(shè)置有伺服電機(jī)。再者，優(yōu)選的方案是，攝像頭和超聲波探測(cè)頭的信號(hào)輸出端與智能傳感接收器的信號(hào)輸入端連接；智能傳感接收器的信號(hào)輸出端分別與虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡的信號(hào)輸入端和伺服電機(jī)的信號(hào)輸入端連接。此外，優(yōu)選的方案是，陀螺儀自平衡芯片包括主控芯片和姿態(tài)傳感器，姿態(tài)傳感器設(shè)置在兩個(gè)連接板Ⅱ上，用于兩個(gè)連接板Ⅱ的姿態(tài)信息，姿態(tài)傳感器與主控芯片進(jìn)行通信，實(shí)時(shí)向主控芯片輸出該姿態(tài)信息，主控芯片將該姿態(tài)信息傳輸給智能傳感接收器。另外，優(yōu)選的方案是，智能傳感接收器內(nèi)部設(shè)置有數(shù)據(jù)分析模塊、數(shù)據(jù)計(jì)算模塊和數(shù)據(jù)傳輸模塊，數(shù)據(jù)分析模塊將超聲波探測(cè)頭掃描的圖像信息轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)信息并繪制虛擬場(chǎng)景，數(shù)據(jù)計(jì)算模塊用于根據(jù)姿態(tài)信息與數(shù)據(jù)信息計(jì)算伺服電機(jī)的行走信號(hào)指令，數(shù)據(jù)傳輸模塊將數(shù)據(jù)分析模塊繪制的虛擬場(chǎng)景和攝像頭拍攝的場(chǎng)景相結(jié)合傳輸給虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡，并將行走信號(hào)指令傳輸給伺服電機(jī)。此外，優(yōu)選的方案是，連接板Ⅱ上設(shè)置有六個(gè)安裝孔，且安裝孔的直徑與連接桿的截面直徑相同。再者，優(yōu)選的方案是，腰帶、電機(jī)安裝孔、胯關(guān)節(jié)伺服電機(jī)裝配孔、膝關(guān)節(jié)伺服電機(jī)裝配孔均為圓環(huán)形結(jié)構(gòu)。通過(guò)上述設(shè)計(jì)方案，本專利技術(shù)可以帶來(lái)如下有益效果：一種金屬三D打印自平衡智能下肢康復(fù)穿戴裝備，通過(guò)金屬三D打印成型技術(shù)，進(jìn)行散件組裝操作簡(jiǎn)單，且形體比例準(zhǔn)確，貼附感好，配合虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡實(shí)用，可同時(shí)進(jìn)行心理康復(fù)。連接板Ⅱ和背板上設(shè)置的安裝孔，可根據(jù)不同身高康復(fù)者的需求進(jìn)行調(diào)節(jié)，提高了使用的靈活性；超聲波探測(cè)頭掃描數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境，可以使患者在康復(fù)訓(xùn)練中體驗(yàn)舒適的虛擬環(huán)境，在身體治療的同時(shí)，進(jìn)行心理康復(fù)，并且防止周邊環(huán)境對(duì)患者的阻礙與傷害。附圖說(shuō)明以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本專利技術(shù)作進(jìn)一步的說(shuō)明：圖1為本專利技術(shù)一種金屬三D打印自平衡智能下肢康復(fù)穿戴裝備的硬件結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本專利技術(shù)一種金屬三D打印自平衡智能下肢康復(fù)穿戴裝備的邏輯結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-腰帶、2-背板、3-胯關(guān)節(jié)伺服電機(jī)裝配孔、4-膝關(guān)節(jié)伺服電機(jī)裝配孔、5-腳腕伺服電機(jī)裝配孔、6-肩帶、7-腳板、8-連接板Ⅰ、9-連接板Ⅱ、10-智能傳感接收器、11-虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡、101-攝像頭、102-超聲波探測(cè)頭、103-腰帶卡扣、104-陀螺儀自平衡芯片、201-背部調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)軸、202-肩帶固定孔、501-安裝板Ⅰ、502-電機(jī)安裝孔、503-安裝板Ⅱ、504-膝蓋保護(hù)殼、701-腳部固定板、702-前腳掌角度調(diào)節(jié)軸。具體實(shí)施方式圖1和圖2分別示出了本專利技術(shù)一種金屬三D打印自平衡智能下肢康復(fù)穿戴裝備的硬件結(jié)構(gòu)與邏輯結(jié)構(gòu)。如圖1和圖2共同所示，本專利技術(shù)提供一種金屬三D打印自平衡智能下肢康復(fù)穿戴裝備，包括腰帶1、背板2、胯關(guān)節(jié)伺服電機(jī)裝配孔3、膝關(guān)節(jié)伺服電機(jī)裝配孔4、腳腕伺服電機(jī)裝配孔5、肩帶6以及腳板7，腰帶1為圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，腰帶1上設(shè)置有攝像頭101、超聲波探測(cè)頭102以及智能傳感接收器10，腰帶1通過(guò)背部調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)軸201與背板2連接。腰帶1內(nèi)置有陀螺儀自平衡芯片104，在病人穿戴金屬三D打印自平衡智能下肢康復(fù)穿戴裝備后，陀螺儀自平衡芯片104起到防止病人失去重心而摔倒的作用。背板2上設(shè)置有兩個(gè)以上的肩帶固定孔202，肩帶6的一端通過(guò)其中的兩個(gè)肩帶固定孔202固定設(shè)置在背板2上。胯關(guān)節(jié)伺服電機(jī)裝配孔3通過(guò)連接板Ⅰ8設(shè)置在腰帶1的兩側(cè)，胯關(guān)節(jié)伺服電機(jī)裝配孔3為圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，其下部設(shè)置有兩個(gè)連接桿，胯關(guān)節(jié)伺服電機(jī)裝配孔3的另一端通過(guò)連接桿與連接板Ⅱ9的一端連接；連接板Ⅱ9上設(shè)置有六個(gè)安裝孔，且安裝孔的直徑與連接桿的截面直徑相同，連接板Ⅱ9的另一端與膝關(guān)節(jié)伺服電機(jī)裝配孔4的一端活動(dòng)連接。膝關(guān)節(jié)伺服電機(jī)裝配孔4為圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，其下部設(shè)置有兩個(gè)連接桿，膝關(guān)節(jié)伺服電機(jī)裝配孔4的另一端通過(guò)連接桿與腳腕伺服電機(jī)裝配孔5活動(dòng)連接。腳腕伺服電機(jī)裝配孔5包括安裝板Ⅰ501和電機(jī)安裝孔502，在安裝板Ⅰ501上設(shè)置有6個(gè)安裝孔，在安裝板Ⅰ501的一側(cè)設(shè)置有安裝板Ⅱ503，在安裝板Ⅱ503上部設(shè)置有膝蓋保護(hù)殼504，膝蓋保護(hù)殼504起到保護(hù)病人膝蓋的作用；電機(jī)安裝孔502為圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，安裝板Ⅰ501的一端與電機(jī)安裝孔502固定連接，腳腕伺服電機(jī)裝配孔5的下部與腳板7固定連接，具體地址，電機(jī)安裝孔502與與腳板7固定連接。胯關(guān)節(jié)伺服電機(jī)裝配孔3、膝關(guān)節(jié)伺服電機(jī)裝配孔4和電機(jī)安裝孔502均為向外突出的圓環(huán)孔。在腳板7上設(shè)置有腳部固定板701和前腳掌角度調(diào)節(jié)軸702，腳部固定板701與腳腕伺服電機(jī)裝配孔5固定連接，前腳掌角度調(diào)節(jié)軸702用于調(diào)節(jié)前腳掌的角度。在腰帶1上設(shè)置有可以調(diào)節(jié)長(zhǎng)短的腰帶卡扣103。在胯關(guān)節(jié)伺服電機(jī)裝配孔3內(nèi)、膝關(guān)節(jié)伺服電機(jī)裝配孔4內(nèi)以及腳腕伺服電機(jī)本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種金屬三D打印自平衡智能下肢康復(fù)穿戴裝備，其特征是：包括腰帶(1)、背板(2)、胯關(guān)節(jié)伺服電機(jī)裝配孔(3)、膝關(guān)節(jié)伺服電機(jī)裝配孔(4)、腳腕伺服電機(jī)裝配孔(5)、肩帶(6)以及腳板(7)，在所述腰帶(1)上設(shè)置有攝像頭(101)、超聲波探測(cè)頭(102)以及智能傳感接收器(10)，所述腰帶(1)內(nèi)置有陀螺儀自平衡芯片(104)，所述腰帶(1)通過(guò)背部調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)軸(201)所述背板(2)連接；在所述背板(2)上設(shè)置有兩個(gè)以上的肩帶固定孔(202)，所述肩帶(6)的一端通過(guò)所述肩帶固定孔(202)固定設(shè)置在所述背板(2)上；所述胯關(guān)節(jié)伺服電機(jī)裝配孔(3)通過(guò)連接板Ⅰ(8)設(shè)置在所述腰帶(1)的兩側(cè)，所述胯關(guān)節(jié)伺服電機(jī)裝配孔(3)通過(guò)連接桿與連接板Ⅱ(9)的一端連接；連接板Ⅱ(9)的另一端與所述膝關(guān)節(jié)伺服電機(jī)裝配孔(4)的一端活動(dòng)連接，所述膝關(guān)節(jié)伺服電機(jī)裝配孔(4)的另一端通過(guò)所述連接桿與所述腳腕伺服電機(jī)裝配孔(5)活動(dòng)連接；所述腳腕伺服電機(jī)裝配孔(5)包括安裝板Ⅰ(501)和電機(jī)安裝孔(502)，在所述安裝板Ⅰ(501)的一側(cè)設(shè)置有安裝板Ⅱ(503)，在所述安裝板Ⅱ(503)的上部設(shè)置有膝蓋保護(hù)殼(504)；所述安裝板Ⅰ(501)與所述電機(jī)安裝孔(502)固定連接，所述腳腕伺服電機(jī)裝配孔(5)的下部與所述腳板(7)固定連接；在所述腳板(7)上設(shè)置有腳部固定板(701)和前腳掌角度調(diào)節(jié)軸(702)，所述腳部固定板(701)與所述腳腕伺服電機(jī)裝配孔(5)固定連接。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種金屬三D打印自平衡智能下肢康復(fù)穿戴裝備，其特征是：包括腰帶(1)、背板(2)、胯關(guān)節(jié)伺服電機(jī)裝配孔(3)、膝關(guān)節(jié)伺服電機(jī)裝配孔(4)、腳腕伺服電機(jī)裝配孔(5)、肩帶(6)以及腳板(7)，在所述腰帶(1)上設(shè)置有攝像頭(101)、超聲波探測(cè)頭(102)以及智能傳感接收器(10)，所述腰帶(1)內(nèi)置有陀螺儀自平衡芯片(104)，所述腰帶(1)通過(guò)背部調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)軸(201)所述背板(2)連接；在所述背板(2)上設(shè)置有兩個(gè)以上的肩帶固定孔(202)，所述肩帶(6)的一端通過(guò)所述肩帶固定孔(202)固定設(shè)置在所述背板(2)上；所述胯關(guān)節(jié)伺服電機(jī)裝配孔(3)通過(guò)連接板Ⅰ(8)設(shè)置在所述腰帶(1)的兩側(cè)，所述胯關(guān)節(jié)伺服電機(jī)裝配孔(3)通過(guò)連接桿與連接板Ⅱ(9)的一端連接；連接板Ⅱ(9)的另一端與所述膝關(guān)節(jié)伺服電機(jī)裝配孔(4)的一端活動(dòng)連接，所述膝關(guān)節(jié)伺服電機(jī)裝配孔(4)的另一端通過(guò)所述連接桿與所述腳腕伺服電機(jī)裝配孔(5)活動(dòng)連接；所述腳腕伺服電機(jī)裝配孔(5)包括安裝板Ⅰ(501)和電機(jī)安裝孔(502)，在所述安裝板Ⅰ(501)的一側(cè)設(shè)置有安裝板Ⅱ(503)，在所述安裝板Ⅱ(503)的上部設(shè)置有膝蓋保護(hù)殼(504)；所述安裝板Ⅰ(501)與所述電機(jī)安裝孔(502)固定連接，所述腳腕伺服電機(jī)裝配孔(5)的下部與所述腳板(7)固定連接；在所述腳板(7)上設(shè)置有腳部固定板(701)和前腳掌角度調(diào)節(jié)軸(702)，所述腳部固定板(701)與所述腳腕伺服電機(jī)裝配孔(5)固定連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬三D打印自平衡智能下肢康復(fù)穿戴裝備，其特征是：在所述腰帶(1)上設(shè)置有長(zhǎng)短調(diào)節(jié)的腰帶卡扣(103)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬三D打印自平衡智能下肢康復(fù)穿戴裝備，其特征是：在所述胯關(guān)節(jié)伺服電機(jī)裝配孔(3)、所述膝關(guān)節(jié)伺...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張燁，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：張燁，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：吉林,22