一种动力辅助调整下肢力线的装置的制作方法

1.本实用新型属于医疗器械技术领域，具体涉及一种动力辅助调整下肢力线的装置。


背景技术：

2.下肢力线即是下肢力轴线，下肢机构轴，是通过髋关节中心、膝关节中心和踝关节中心的轴线。由于双髋比双踝的距离宽，下肢机构轴斜向下内，它与垂直轴形成约3
°
的夹角，髋臼间宽越大，此角越大，女性此角比男性大。因此，女性膝的生理性外翻比男性明显。
3.一般膝外翻也称为x型腿，膝内翻也称为0型腿。x型腿指两足并立时，两侧膝关节碰在一起，而两足内踝无法靠拢；0型腿是以两下肢自然伸直或站立时，两足内踝能相碰而两膝不能靠拢。正常的膝关节，压力是平均分布在关节面上的。而x型腿或0型腿的人，由于膝关节外翻或内翻，身体重量就过多集中于膝关节外侧关节面或内侧关节面上，导致下肢力线不良，使得髌骨及股骨之间的摩擦增多，易导致髌骨软化。过度的压力和摩擦力，会导致膝关节外侧软骨面磨损，胫骨平台塌陷，继发骨性关节炎。到年龄大了，就容易出现关节痛，影响到正常的行走活动。
4.造成x型腿或0型腿的主要原因有多种，一种是小儿的佝偻病，一种是先天的遗传，另外还有一少部分是因为软骨发育障碍、外伤、骨折等引起的后遗症。这种腿部的畸形不仅影响形与健美，对于人体健康也有较大的影响，需要及时进行校正或预防，尤其是青少年时期；校正恢复正常不仅能够增进体形的健美，还可以改善膝关节应力不平衡的状态。但是，现目前针对青少年膝关节外翻或内翻的矫正、预防存在以下不足：
5.现有技术中涉及多款运用于预防、矫正膝关节内翻或外翻的装置，但是此类装置多仅能于膝关节处提供一定的力矩，无法整体的调节下肢力线，治标不知之本，为从根本上解决膝关节内外翻带来的危害；同时，现有技术的中此类装置无法实时准确反馈患者膝关节的状态，为其提供相应的矫正力矩，导致其矫正预防效果不佳。


技术实现要素：

6.为了解决上述技术问题，本实用新型设计了一种动力辅助调整下肢力线的装置，该装置通过对患者(多为青少年)下肢力线的调整，以矫正或者预防青少年膝关节外翻或是内翻的情况，整体采用杠杆设计形式，于患者踝关节处设计用于提供矫正力矩的杠杆类矫正侧板，直至延伸至患者膝关节处，将对人体下肢力线调节影响最大的两个关节，加于外力矫正，使得膝关节能处于同一直线上，以达到对下肢力线辅助调整的效果，从根本上矫正或预防膝关节内翻或外翻，改善其自身姿态，使关节受力平衡，维护人体健康，相较于现有技术中的其他装置而言，该装置从根源出发，能更好的恢复关节受力平衡，其矫正或预防效果更好；同时，该装置于患者足跟部位设置左右两侧压力传感器，可实时采集其患者的足跟部位的压力情况，若一侧压力大于另外一侧压力时，系统即判断人体的膝关节存在内翻或者外翻的情况，并控制矫正侧板施加一矫正的力，压力检测差别越大，则说明膝关节内翻或者
外翻的程度越大，相应的矫正侧板施加的压力越大，如此，该装置能时刻对其人体膝关节状态进行检测，并做出相应的调节动作，相较于该领域的其他现有技术而言，具备更强的调节时效性，时刻及时调节、矫正，可使得膝关节状态调节更容易、调节效果更佳。
7.为了达到上述技术效果，本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种动力辅助调整下肢力线的装置，其特征在于，包括：鞋体、第一矫正侧板、第二矫正侧板、束缚带、传动模块；
8.所述第一矫正侧板、第二矫正侧板分别活动连接在鞋体两侧，所述第一矫正侧板、第二矫正侧板延伸至人体膝关节处，所述束缚带固定置于第一矫正侧板、第二矫正侧板的外侧，将第一矫正侧板、第二矫正侧板绑缚于人体腿部，所述传动模块固定连接在鞋体底部，第一矫正侧板、第二矫正侧板底部分别活动连接在传动模块的两端，所述鞋体脚跟部位设有压力传感器；
9.进一步的，所述鞋体分为鞋底以及固定连接在鞋底上表面的固定带和脚跟固定块，所述脚跟固定块上固定设有绑带，所述脚跟固定块两侧均开设有矩形槽，矩形槽两侧均固定设有连接吊耳；
10.进一步的，所述压力传感设有两个，分别固定设置于鞋体的鞋底脚跟处上部两侧；
11.进一步的，所述鞋底内还固定设有中央处理器、蓄电池；
12.进一步的，所述传动模块固定连接于鞋体的鞋底脚跟处下部，位于传感器下方，所述传动模块包括固定导轨、步进电机、传动齿条、端头连杆四部分，所述固定导轨、步进电机固定连接于鞋底上，所述传动齿条滑动连接在固定导轨上，所述步进电机固定设有传动齿轮，传动齿轮与传动齿条啮合，所述端头连杆分设两根，其一端铰连接于传动齿条的两端，所述端头连杆贯穿鞋体两侧，与第一矫正侧板、第二矫正侧板活动连接；
13.进一步的，所述端头连杆头端固定设有连接球体，活动连接于第一矫正侧板、第二矫正侧板尾端；
14.进一步的，所述第一矫正侧板尾端开设有球状凹槽，球状凹槽上方开设有铰链圆孔，所述第一矫正侧板外侧固定设有电子显示屏；
15.进一步的，所述第二矫正侧板为于第一矫正侧板结构造型完全相同的第一矫正侧板镜像体，所述第一矫正侧板和第二矫正侧板于球状凹槽处与传动模块的端头连杆头端万向活动连接，于铰链圆孔处与鞋体上的连接吊耳铰链接；
16.本实用新型的有益效果是：
17.1、该装置通过对患者(多为青少年)下肢力线的调整，以矫正或者预防青少年膝关节外翻或是内翻的情况，整体采用杠杆设计形式，于患者踝关节处设计用于提供矫正力矩的杠杆类矫正侧板，直至延伸至患者膝关节处，将对人体下肢力线调节影响最大的两个关节，加于外力矫正，使得膝关节能处于同一直线上，以达到对下肢力线辅助调整的效果，从根本上矫正或预防膝关节内翻或外翻，改善其自身姿态，使关节受力平衡，维护人体健康，相较于现有技术中的其他装置而言，该装置从根源出发，能更好的恢复关节受力平衡，其矫正或预防效果更好；
18.2、该装置于患者足跟部位设置左右两侧压力传感器，可实时采集其患者的足跟部位的压力情况，若一侧压力大于另外一侧压力时，系统即判断人体的膝关节存在内翻或者外翻的情况，并控制矫正侧板施加一矫正的力，压力检测差别越大，则说明膝关节内翻或者
外翻的程度越大，相应的矫正侧板施加的压力越大，如此，该装置能时刻对其人体膝关节状态进行检测，并做出相应的调节动作，相较于该领域的其他现有技术而言，具备更强的调节时效性，时刻及时调节、矫正，可使得膝关节状态调节更容易、调节效果更佳。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1是一种动力辅助调整下肢力线的装置的整体结构示意图；
21.图2是一种动力辅助调整下肢力线的装置的侧视图；
22.图3是一种动力辅助调整下肢力线的装置的内部结构示意图；
23.图4是一种动力辅助调整下肢力线的装置的鞋体及其附属结构示意图；
24.图5是一种动力辅助调整下肢力线的装置的鞋体的鞋底内部结构示意图；
25.图6是一种动力辅助调整下肢力线的装置的第一矫正侧板结构示意图；
26.图7是一种动力辅助调整下肢力线的装置的传动模块及其附属结构示意图；
27.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
28.1-鞋体，101-鞋底，102-固定带，103-脚跟固定块，104-绑带， 105-矩形槽，106-连接吊耳，107-中央处理器，108-蓄电池，109
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压力传感器，2-第一矫正侧板，201-球状凹槽，202-铰链圆孔，203
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电子显示屏，3-第二矫正侧板，4-束缚带，5-传动模块，501-固定滑轨，502-步进电机，503-齿条，504-端头连杆，505-传动齿轮，506
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连接球体。
具体实施方式
29.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
30.实施例
31.参阅图1至图7所示，一种动力辅助调整下肢力线的装置，其特征在于，包括：鞋体1、第一矫正侧板2、第二矫正侧板3、束缚带4、传动模块5；
32.所述第一矫正侧板2、第二矫正侧板3分别活动连接在鞋体1两侧，所述第一矫正侧板2、第二矫正侧板3延伸至人体膝关节处，所述束缚带4固定置于第一矫正侧板2、第二矫正侧板3的外侧，将第一矫正侧板2、第二矫正侧板3绑缚于人体腿部，所述传动模块5固定连接在鞋体2底部，第一矫正侧板3、第二矫正侧板4底部分别活动连接在传动模块5的两端，所述鞋体3脚跟部位设有压力传感器 109；整个装置通过第一矫正侧板2、第二矫正侧板3提供一个矫正的力矩，始于踝关节，终于膝关节，使得膝关节能处于同一直线上，以达到对下肢力线辅助调整的效果，从根本上矫正或预防膝关节内翻或外翻，改善其自身姿态，使关节受力平衡，维护人体健康，相较于现有技术中的其他装置而言，该装置从根源出发，能更好的恢复关节受力平衡，其矫正或预防效果更好；
33.所述鞋体1分为鞋底101以及固定连接在鞋底101上表面的固定带102和脚跟固定块103，所述脚跟固定块103固定设有绑带104，所述脚跟固定块103两侧均开设有矩形槽105，矩形槽105两侧均固定设有连接吊耳106；
34.所述压力传感109设有两个，分别固定设置于鞋体1的鞋底101 脚跟处上部两侧；分别检测人体脚跟两侧压力，通过压力分析，膝关节是否内翻或外翻；
35.所述鞋底101内还固定设有中央处理器107、蓄电池108；
36.所述传动模块5固定连接于鞋体1的鞋底101脚跟处下部，位于压力传感器109下方，所述传动模块5包括固定导轨501、步进电机 502、传动齿条503、端头连杆504四部分，所述固定导轨501、步进电机502固定连接于鞋底101上，所述传动齿条503滑动连接在固定导轨501上，所述步进电机502固定设有传动齿轮505，传动齿轮505 与传动齿条503啮合，所述端头连杆504分设两根，其一端铰连接于传动齿条503的两端，所述端头连杆504贯穿鞋体101两侧，与第一矫正侧板2、第二矫正侧板3活动连接；整个传动模块5通过步进电机502提供一个左右的位移的力矩，即步进电机502带动传动齿轮505，因传动齿轮505和传动齿条503啮合，最终传动齿轮505的转动运动会演变为传动齿条503的水平运动，传动齿条503带动端头连杆504水平运动，而后端头连杆504带动第一矫正侧板2、第二矫正侧板3尾端运动，使得第一矫正侧板2、第二矫正侧板3沿着其铰连接位置转动，以最终调节第一矫正侧板2、第二矫正侧板3的左右摆动幅度，为人体的膝关节处提供一个矫正的力矩；
37.所述端头连杆504头端固定设有连接球体506，活动连接于第一矫正侧板2、第二矫正侧板3尾端；
38.所述第一矫正侧板2尾端开设有球状凹槽201，球状凹槽201上方开设有铰链圆孔202，所述第一矫正侧板2外侧固定设有电子显示屏203；
39.所述第二矫正侧板3为于第一矫正侧板2结构造型完全相同的第一矫正侧板2镜像体，所述第一矫正侧板2和第二矫正侧板3于球状凹槽201处与传动模块5的端头连杆504头端万向活动连接，于铰链圆孔202处与鞋体101上的连接吊耳106铰链接；
40.该装置的工作原理如下：
41.首先，该装置的所有电器元器件均受到中央处理器107的控制，在实际实用过程中，两压力传感器109分别采集人体脚跟两侧的压力，将其压力信息送往中央处理器107处理分析，若两侧压力传感器 109检测压力在一标椎的差异之内，则判定为膝关节正常；若里侧压力传感器109检测的压力明显大于外侧压力传感器109检测的压力，则判定为膝关节外翻，中央处理器107控制传动模块5的端头连杆 504整体向里侧移动，即驱动第一矫正侧板2和第二矫正侧板3向外翻转，压力差异越大，中央处理器107控制传动模块5提供的力矩越大；若里侧压力传感器109检测的压力明显小于外侧压力传感器109 检测的压力，则判定为膝关节内翻，中央处理器107控制传动模块5 的端头连杆504整体向外侧移动，即驱动第一矫正侧板2和第二矫正侧板3向里翻转，压力差异越大，中央处理器107控制传动模块5提供的力矩越大；同时，可通过电子显示屏，实时获取脚跟两侧的压力信息。
42.该置的具体使用方法、步骤：
43.1、将该装置穿戴于患者腿部。
44.2、通过绑带固定鞋体，通过束缚带固定第一矫正侧板、第二矫正侧板于人体腿部。
45.3、启动该装置。
46.4、于第一矫正侧板、第二矫正侧板的电子显示屏观测其脚跟压力。
47.综上所述，1、该装置通过对患者(多为青少年)下肢力线的调整，以矫正或者预防青少年膝关节外翻或是内翻的情况，整体采用杠杆设计形式，于患者踝关节处设计用于提供矫正力矩的杠杆类矫正侧板，直至延伸至患者膝关节处，将对人体下肢力线调节影响最大的两个关节，加于外力矫正，使得膝关节能处于同一直线上，以达到对下肢力线辅助调整的效果，从根本上矫正或预防膝关节内翻或外翻，改善其自身姿态，使关节受力平衡，维护人体健康，相较于现有技术中的其他装置而言，该装置从根源出发，能更好的恢复关节受力平衡，其矫正或预防效果更好；
48.2、该装置于患者足跟部位设置左右两侧压力传感器，可实时采集其患者的足跟部位的压力情况，若一侧压力大于另外一侧压力时，系统即判断人体的膝关节存在内翻或者外翻的情况，并控制矫正侧板施加一矫正的力，压力检测差别越大，则说明膝关节内翻或者外翻的程度越大，相应的矫正侧板施加的压力越大，如此，该装置能时刻对其人体膝关节状态进行检测，并做出相应的调节动作，相较于该领域的其他现有技术而言，具备更强的调节时效性，时刻及时调节、矫正，可使得膝关节状态调节更容易、调节效果更佳。
49.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
50.以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

技术特征：
1.一种动力辅助调整下肢力线的装置，其特征在于，包括：鞋体、第一矫正侧板、第二矫正侧板、束缚带、传动模块；所述第一矫正侧板、第二矫正侧板分别活动连接在鞋体两侧，所述第一矫正侧板、第二矫正侧板延伸至人体膝关节处，所述束缚带固定置于第一矫正侧板、第二矫正侧板的外侧，将第一矫正侧板、第二矫正侧板绑缚于人体腿部，所述传动模块固定连接在鞋体底部，第一矫正侧板、第二矫正侧板底部分别活动连接在传动模块的两端，所述鞋体脚跟部位设有压力传感器。2.根据权利要求 1所述一种动力辅助调整下肢力线的装置，其特征在于，所述鞋体分为鞋底以及固定连接在鞋底上表面的固定带和脚跟固定块，所述脚跟固定块上固定设有绑带，所述脚跟固定块两侧均开设有矩形槽，矩形槽两侧均固定设有连接吊耳。3.根据权利要求 1所述一种动力辅助调整下肢力线的装置，其特征在于，所述压力传感设有两个，分别固定设置于鞋体的鞋底脚跟处上部两侧。4.根据权利要求 2所述一种动力辅助调整下肢力线的装置，其特征在于，所述鞋底内还固定设有中央处理器、蓄电池。5.根据权利要求 1所述一种动力辅助调整下肢力线的装置，其特征在于，所述传动模块固定连接于鞋体的鞋底脚跟处下部，位于传感器下方，所述传动模块包括固定导轨、步进电机、传动齿条、端头连杆四部分，所述固定导轨、步进电机固定连接于鞋底上，所述传动齿条滑动连接在固定导轨上，所述步进电机固定设有传动齿轮，传动齿轮与传动齿条啮合，所述端头连杆分设两根，其一端铰连接于传动齿条的两端，所述端头连杆贯穿鞋体两侧，与第一矫正侧板、第二矫正侧板活动连接。6.根据权利要求 5所述一种动力辅助调整下肢力线的装置，其特征在于，所述端头连杆头端固定设有连接球体，活动连接于第一矫正侧板、第二矫正侧板尾端。7.根据权利要求 1所述一种动力辅助调整下肢力线的装置，其特征在于，所述第一矫正侧板尾端开设有球状凹槽，球状凹槽上方开设有铰链圆孔，所述第一矫正侧板外侧固定设有电子显示屏。8.根据权利要求 1所述一种动力辅助调整下肢力线的装置，其特征在于，所述第二矫正侧板为于第一矫正侧板结构造型完全相同的第一矫正侧板镜像体，所述第一矫正侧板和第二矫正侧板于球状凹槽处与 传动模块的端头连杆头端万向活动连接，于 铰链圆孔处与鞋体上的连接吊耳铰链接。

技术总结
本实用新型公开了一种动力辅助调整下肢力线的装置，其特征在于，包括：鞋体、第一矫正侧板、第二矫正侧板、束缚带、传动模块；所述第一矫正侧板、第二矫正侧板分别活动连接在鞋体两侧，所述第一矫正侧板、第二矫正侧板延伸至人体膝关节处，所述束缚带固定置于第一矫正侧板、第二矫正侧板的外侧，将第一矫正侧板、第二矫正侧板绑缚于人体腿部，所述传动模块固定连接在鞋体底部，第一矫正侧板、第二矫正侧板底部分别活动连接在传动模块的两端，所述鞋体脚跟部位设有压力传感器；整体采用杠杆设计形式，矫正或者预防青少年膝关节外翻或是内翻，根本上矫正或预防膝关节内翻或外翻，改善其自身姿态，使关节受力平衡，维护人体健康。维护人体健康。维护人体健康。


技术研发人员：谭洪波 邱雄 丁伟 施荣茂 袁礼波 史冲 胡清 张华 张崇耀 孙睿 李安旭 吕晓雨
受保护的技术使用者：中国人民解放军联勤保障部队第九二〇医院
技术研发日：2021.11.12
技术公布日：2022/5/25