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申请/专利权人：兰州理工大学

摘要：一种能量再生型磁流变液阻尼主动下假肢膝关节及控制方法。涉及液压控制技术领域。采用可交替工作在泵、马达工况下的可逆液压元件作为驱动和能量转换装置。包括下义肢座体和顶座；在下义肢座体内还设有能量再生系统，能量再生系统包括：控制器、感应器、摆动泵‑马达、能量再生阀、磁流变液阻尼器、高压蓄能器和低压蓄能器。本发明的技术方案，可将人体下蹲的重力势能回收。本发明中可工作在泵、马达工况的液压泵‑马达，其运动是绕轴旋转运动，符合膝关节生理运动的自然绕轴转动规律，直接安装在假肢膝关节的旋转轴上，安装方便，结构紧凑，回收效率高。本发明整个系统只使用一个专门匹配设计的能量再生阀即可实现主动驱动和能量回收。

主权项：1.一种能量再生型磁流变液阻尼主动下义肢膝关节，包括下义肢座体和顶座，其特征在于，所述下义肢座体和顶座通过四连杆机构相连；在所述下义肢座体内还设有能量再生系统，所述能量再生系统包括：控制器、感应器、摆动泵-马达、能量再生阀、磁流变液阻尼器、高压蓄能器和低压蓄能器；所述摆动泵-马达固定连接在所述下义肢座体的中上部位，所述磁流变液阻尼器的底端铰接在所述下义肢座体的底部，所述能量再生阀、高压蓄能器和低压蓄能器分别安置在所述下义肢座体的非干涉部位，并通过液压管路相连；所述摆动泵-马达还包括壳体和摆动叶片，所述摆动叶片固定连接所述驱动轴；所述壳体内设有一小于半圆的等腰梯形的凸台，所述凸台的顶面设有圆弧槽，用于容置设于壳体中心位置的驱动轴，在所述圆弧槽的两侧依次设有定位台面和反斜坡面；所述摆动叶片在所述壳体内摆动时，在所述摆动叶片的两侧始终具有工作腔一和工作腔二，所述工作腔一通过通道一连接外部，所述工作腔二通过通道二连接外部；在所述顶座的底面下挂有一对顶座耳板，在一对所述的顶座耳板上开设有轴孔一和轴孔二；在所述下义肢座体的顶部设有一对顶部耳板，在一对所述的顶部耳板上开设有轴孔三和轴孔四；所述四连杆机构包括连杆一和连杆二，所述连杆一由一对平行的直板，以及第一轴销和第二轴销构成；所述连杆二呈V形，在V形连杆二的三个节点上分别设有A轴销、B轴销和C轴销；所述B轴销的轴端设有同步带轮；所述连杆一上的第一轴销活动连接于轴孔一上、第二轴销活动连接于轴孔三上；所述连杆二上的A轴销活动连接于轴孔二上、B轴销活动连接于轴孔四上、C轴销与所述磁流变液阻尼器的活塞杆杆端铰接；所述B轴销轴端的同步带轮通过同步带连接所述摆动泵-马达的驱动轴；所述感应器和能量再生阀连接所述控制器。

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