膝关节辅助器械设计研究与分析.pdfVIP

膝 关节辅助器械设计研 究与分析 口 陈国东 1,3 口 李隆锋 口 杨忠亮 1．浙江林学院 工程学院 杭州 311300 2．浙能乐清发电责任有限公司 浙江乐清 325000 3．浙江大学 现代工业设计研究所 杭州 310027 摘 要：由于生理机能的衰退，部分老年人在诸如站立、上楼梯、如厕等 日常行为方面都受到较大影响，大多数是由 于膝关节损伤导致行动不便从而造成生活不能 自理。从膝关节生理特征出发，研究了3-前膝关节辅助器械的现状，分析了 目前存在 的问题 ，提 出了设计制造辅助器械应当注意的要点。 关键词 ：辅助器械 老龄化 膝关节 中图分类号：TH113．25 文献标识码：A 文章编号：1000—4998(2010)06—0019—04 2005~底 ，中国60岁 以上老年人 口近 1．44亿 ，占总 明，摔倒 是造 成75岁 以上老 年人 突发 性死 亡 的首 要原 人 口的 比例 达 l1％…。据专 家预 测 ，到2020年 全 国老龄 因，而约有 1／3以上 的65岁 以上 老年 人，每 年至 少摔倒 人 口约2．3亿 ，占人 口总量 的15．6％，~1．]2040年 ，全 国 1次 】。这 当 中很大一部分原 因是 同膝关节生理退化与 老龄人 口总数增至3．76亿 ，占人 口总数 的24．4％ 】。 损伤有 关 。由此 给老 年人生 活带来 了极大 的不便 ，生 活 由于生 理机 能 的衰 退 ，人在 从 中年 到老 年 的衰 老 质 量 得不 到保 证 ，严 重 损 害身 心健康 。而在 我 国 ，针对 过程 中，存 在着 站立及 行走 晃 动不稳 、关节运 动幅度 减 老 年 人 的辅 助器 械 的开发 与研 究还 较落 后 ，不 能满 足 小 以及韧带弹性和绝对肌 力下 降等现象 。Lilley研究表 市场 的需求 ，开发 与老 年人 相适 应 的各类辅 助器 械 ，满 收稿 Et期 ：2009年12B 足老年人 的生理与心理需求是势在必行的课题 。 设 此 时伸 缩连 杆施 加在 滑 块上 的作 用 力 为 凡，且 位 和锁 定 、解锁 。根据锁 紧机 构 的工作 原理 ，对此机 构进 与滑块 的轴线夹角 为 ，滑槽作 用在 导向段 的力简化 为 行 了具体 的设计 。对轴 向增力机构进行受理分析 ，确 定 作 用在导 向段最左 的正压 力 、摩擦 力 及最 右端 的 了其 结 构 参数 的关 系 。根据 缩 紧滑 块 的结 构 和受 力 分 正压 力 N。、摩 擦 力 ，滑块 各 段 的结构尺 寸 如 图9所 析 ，确定 了滑块 的锥角和导 向长度取值范 围。 示 ，如要滑块与滑槽产生 自锁 ，必有下列方程成立 ： 参考文献 {F +Fn≥FLcosfl [1】 邹慧君．机械设计原理 【M]．上海：上海交通大学出版社， tNl=Ⅳ2+FLsin口 1995． Fr24,L／2+N1H=FnthL／2+iV：tH+L [2】 王知行，刘廷荣．机械原理 M【】．北京：高等教育出版社，2003． 因为 ： 【3】 濮 良贵．机械设计 (第六版)[M】．北京：高等教育出版社， F^= N i： 1，2 1996． 通 过上 面 的几个表 达式 ，可解 出 ： [4】 苏斌，关富玲，石卫华，等．索杆式伸展臂的结构设计与分 L ≤ ．H ／．,- ~bL／2