助膝器的制作方法

本發明涉及膝關節輔助設備技術領域，特別是涉及一種助膝器。

背景技術：

相關調查顯示，中國60歲以上的老年人口占總人口的比例達11％。據專家預測，到2020年全國老齡人口約2.3億，占人口總量的15.6％；到2040年，全國老齡人口總數増至3.76億，占人口總數的24.4％。

人在從中年到老年的衰老過程中，由于生理機能的衰退，存在著站立及行走晃動、膝關節運動幅度較小以及韌帶彈性和絕對肌力下降的現象，這些現象極易造成老年人的突發性摔倒，從而給老年人的生活帶來極大的不便，使老年人的生活質量得不到保證，同時嚴重損害了身心健康。因此，提出一種與老年人的膝關節相適應的輔助器械，滿足老年人的生理和心理需求是亟待解決的問題。

技術實現要素：

針對現有技術中的缺陷，本發明提供一種助膝器，可減輕人體膝蓋承受的重力，同時減輕了對膝蓋周圍軟組織和小月板的壓力，有效地避免了老年人因膝關節造成的突發性摔倒，使老年人的生活質量得到了保證。

本發明提供了一種助膝器，包括上護板、下護板、伸縮機構、壓力傳感器、智能模塊和供電裝置；所述上護板和所述下護板呈平行對稱布置；上護板上設有多個所述伸縮機構，每個伸縮機構的伸縮桿與所述下護板通過連接帶連接；下護板的上表面設有多個所述壓力傳感器；壓力傳感器、伸縮機構和供電裝置均與智能模塊電連接。

本發明通過將上護板和下護板分別貼合在膝關節的左右或者右左兩側，當人們走動時，下護板上的壓力傳感器會感應到不同程度的壓力，壓力傳感器將此壓力信號傳遞給智能模塊；智能模塊通過對壓力信號的分析，當壓力信號對應的壓力值增大時，智能模塊給伸縮機構的伸縮桿一個收縮信號，伸縮桿拉動連接帶，使上護板和下護板與人體的膝蓋處更加緊密的貼合，人體的大腿和小腿彎曲時，上護板和下護板給了人體的大腿以上的部分一個支撐力，從而減小了人體大腿以上的部分直接作用在膝關節處的重力；當壓力信號對應的壓力值減小時，智能模塊給伸縮機構的伸縮桿一個伸出信號，減小了上護板和下護板與人體膝蓋的貼合程度，以便于人體的大腿和小腿伸直；通過上述兩種模式的配合，有效地減輕了對膝蓋周圍軟組織和小月板的壓力，避免了老年人因膝關節造成的突發性摔倒，使老年人的生活質量得到了保證。

優選地，所述上護板內設有下方敞口的上容腔，上容腔的下端通過上蓋板封閉連接，上蓋板采用石墨烯材質；伸縮機構布置在上容腔的內部，伸縮機構的伸縮桿凸出上蓋板。上護板的上容腔的設計減小了伸縮機構的占用空間。上蓋板采用石墨烯材質，使上蓋板具有給膝蓋加熱的功能，提高了上蓋板的實用性。

優選地，所述下護板內設有上方敞口的下容腔，壓力傳感器布置在下容腔的內部，下容腔的上端通過下蓋板封閉連接，下蓋板采用石墨烯材質。下護板的下容腔的設計減小了壓力傳感器的占用空間。下蓋板采用石墨烯材質，使下蓋板具有給膝蓋加熱的功能，提高了下蓋板的實用性。

優選地，助膝器還包括緊固帶，上護板的兩側均設有兩個卡槽，上護板單側的兩個卡槽呈對稱布置；每個卡槽配設有卡扣，單個卡扣與緊固帶的一端連接，下護板側面與上護板的卡槽對應的位置和緊固帶的另一端連接。上護板和下護板通過對卡槽、卡扣和緊固帶的設計，便于將上護板和下護板更好的固定在膝蓋的上方和下方。

優選地，所述伸縮結構采用凸輪機構或者液壓缸，凸輪機構或者液壓缸的推桿與連接帶的一端連接。

優選地，所述智能模塊安裝在上護板的側面。

優選地，所述伸縮機構的數量為8個，呈兩行四列對稱布置；壓力傳感器的數量為8個，呈兩行四列對稱布置。膝蓋下方的4個壓力傳感器與膝蓋下方的穴位相對應，膝蓋上方的4個壓力傳感器與膝蓋上方的穴位相對應，以便于壓力傳感器更好的對人體小腿和大腿與下護板之間的壓力進行感應。

優選地，所述供電裝置設置于上護板或者下護板內；或所述供電裝置獨立設置于上護板或者下護板外。

優選地，所述上護板和下護板采用輕型硬質材料，減輕了上護板和下護板的重量，從而減輕了人體膝蓋處的負重。

優選地，所述智能模塊上設置有usb接口。

本發明的有益效果體現在：

本發明通過智能模塊對壓力傳感器感應到的壓力信號進行分析，當壓力信號對應的壓力值增大時，智能模塊給伸縮機構的伸縮桿一個收縮信號，伸縮桿拉動連接帶，使上護板和下護板與人體的膝蓋處更加緊密的貼合，人體的大腿和小腿彎曲時，上護板和下護板給了人體的大腿以上的部分一個支撐力，從而減小了人體大腿以上的部分直接作用在膝關節處的重力；當壓力信號對應的壓力值減小時，智能模塊給伸縮機構的伸縮桿一個伸出信號，減小了上護板和下護板與人體膝蓋的貼合程度，以便于人體的大腿和小腿伸直；通過上述兩種模式的配合，有效地減輕了對膝蓋周圍軟組織和小月板的壓力，避免了老年人因膝關節造成的突發性摔倒，使老年人的生活質量得到了保證。此外，上蓋板和下蓋板均采用石墨烯材質，使上蓋板和下蓋板具有給膝蓋加熱的功能，提高了上蓋板和下蓋板的實用性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式中所需要使用的附圖作簡單地介紹。在所有附圖中，類似的器件或部分一般由類似的附圖標記標識。附圖中，各器件或部分并不一定按照實際的比例繪制。

圖1為本實施例的結構示意圖之一；

圖2為圖1的右視圖；

圖3為圖2的a-a剖視圖；

圖4為本實施例的結構示意圖之二；

圖5為本實施例的結構示意圖之三。

附圖中，1-上護板，11-上容腔，12-上蓋板，13-卡槽，2-下護板，21-下容腔，22-下蓋板，23-卡扣，24-緊固帶，3-伸縮機構，31-伸縮桿，32-連接帶，4-壓力傳感器，5-智能模塊，6-供電裝置

具體實施方式

下面將結合附圖對本發明技術方案的實施例進行詳細的描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發明的技術方案，因此只作為示例，而不能以此來限制本專利的保護范圍。

如圖1至圖5所示，本實施例公開了一種助膝器，包括上護板1、下護板2、伸縮機構3、壓力傳感器4、智能模塊5和供電裝置6；上護板1和下護板2呈平行對稱布置；上護板1上設有多個伸縮機構3，每個伸縮機構3的伸縮桿31與下護板2通過連接帶32連接；下護板2的上表面設有多個壓力傳感器4；壓力傳感器4、伸縮機構3和供電裝置6均與智能模塊5電連接。伸縮結構3采用凸輪機構或者液壓缸，凸輪機構或者液壓缸的推桿與連接帶32的一端連接。智能模塊5安裝在上護板1的側面。供電裝置6設置于上護板1或者下護板2內；或供電裝置6獨立設置于上護板1或者下護板2外。本實施例中，供電裝置6設在上護板1的側面。智能模塊5上設置有usb接口，便于供電裝置6或者外接電源通過數據線給智能模塊5供電。

上護板1內設有下方敞口的上容腔11，上容腔11的下端通過上蓋板12封閉連接，上蓋板12采用石墨烯材質；伸縮機構3布置在上容腔11的內部，伸縮機構3的伸縮桿31凸出上蓋板12。上護板1的上容腔11的設計減小了伸縮機構3的占用空間。上蓋板12采用石墨烯材質，使上蓋板12具有給膝蓋加熱的功能，提高了上蓋板12的實用性。下護板2內設有上方敞口的下容腔21，壓力傳感器4布置在下容腔21的內部，下容腔21的上端通過下蓋板22封閉連接，下蓋板22采用石墨烯材質。下護板2的下容腔21的設計減小了壓力傳感器4的占用空間。下蓋板22采用石墨烯材質，使下蓋板22具有給膝蓋加熱的功能，提高了下蓋板22的實用性。上護板1和下護板2采用輕型硬質材料，減輕了上護板1和下護板2的重量，從而減輕了人體膝蓋處的負重。

具體的，助膝器還包括緊固帶24，上護板1的兩側均設有兩個卡槽13，上護板1單側的兩個卡槽13呈對稱布置；每個卡槽13配設有卡扣23，單個卡扣23與緊固帶24的一端連接，下護板2側面與上護板1的卡槽13對應的位置和緊固帶24的另一端連接。上護板1和下護板2通過對卡槽13、卡扣23和緊固帶24的設計，便于將上護板1和下護板2更好的固定在膝蓋的上方和下方。伸縮機構3的數量為8個，呈兩行四列對稱布置；壓力傳感器4的數量為8個，呈兩行四列對稱布置。膝蓋下方的4個壓力傳感器4與膝蓋下方的穴位相對應，膝蓋上方的4個壓力傳感器4與膝蓋上方的穴位相對應，以便于壓力傳感器4更好的對人體小腿和大腿與下護板之間的壓力進行感應。

本發明通過將上護板1和下護板2分別貼合在膝關節的左右或者右左兩側，當人們走動時，下護板2上的壓力傳感器4會感應到不同程度的壓力，壓力傳感器4將此壓力信號傳遞給智能模塊5；智能模塊5通過對壓力信號的分析，當壓力信號對應的壓力值增大時，智能模塊5給伸縮機構3的伸縮桿31一個收縮信號，伸縮桿31拉動連接帶32，使上護板1和下護板2與人體的膝蓋處更加緊密的貼合，人體的大腿和小腿彎曲時，上護板1和下護板2給了人體的大腿以上的部分一個支撐力，從而減小了人體大腿以上的部分直接作用在膝關節處的重力；當壓力信號對應的壓力值減小時，智能模塊5給伸縮機構3的伸縮桿31一個伸出信號，減小了上護板1和下護板2與人體膝蓋的貼合程度，以便于人體的大腿和小腿伸直；通過上述兩種模式的配合，有效地減輕了對膝蓋周圍軟組織和小月板的壓力，避免了老年人因膝關節造成的突發性摔倒，使老年人的生活質量得到了保證。數據表明，通過該助膝器可使膝關節支撐的體重減輕15kg-20kg，減輕了中老年人因體重超重或腿部無力而造成的小月板損傷，解決了膝蓋周圍沒有肌肉群的問題。

最后應說明的是：以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的范圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求和說明書的范圍當中。