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公开(公告)号：CN118662229A
公开(公告)日：2024-09-20
申请号：CN202410812529.7
申请日：2024-06-21
申请人： 北京工业大学
摘要： 本发明涉及一种用于足踝畸形矫治术的软组织‑支链碰撞检测方法，利用基本空间线型所对应的数学参数方程，对软组织和并联外固定器支链的凸包络外轮廓进行建模，形成以切片堆叠方式表征的软组织边界表征模型和以圆柱体表征的支链表征模型，利用空间线段填平软组织切片的凹陷部分，利用空间圆弧表征软组织切片的平滑部分。通过在矫治路径上复现被检测目标的空间位姿，将碰撞检测转化为判断边界表征模型间的空间位置关系的数学问题。基于空间点‑线距离以及点‑线段位置关系判别法，确定点‑圆柱体的实际位姿状态，进而判断软组织‑支链之间是否发生碰撞。该方法能够在执行实际牵引前检测出体段‑并联外固定器系统中的潜在碰撞风险并及时规避。
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公开(公告)号：CN118356326A
公开(公告)日：2024-07-19
申请号：CN202410175191.9
申请日：2024-02-07
申请人： 北京工业大学
IPC分类号： A61H1/02
摘要： 本发明涉及一种用于手指康复的多自由度人机连接机构。其中包括有指托、指托滑槽、圆柱辊子和绑带四种组件。指托零件用于装置和人的手指进行连接，指托滑槽零件用于装置和手指康复机器人进行连接，指托和指托滑槽通过圆柱辊子进行铰接，绑带用于固定手指和指托。该发明旨在提出一种人机连接的新结构，为解决手指康复机器人设计过程中的人机相容性问题提供了一个新方案。该发明结构简单，佩戴舒适，可有效降低手指康复机器人的复杂程度和生产成本。
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公开(公告)号：CN113303956B
公开(公告)日：2022-03-15
申请号：CN202110444804.0
申请日：2021-04-24
申请人： 北京工业大学
IPC分类号： A61F5/01
摘要： 本发明涉及一种用于足踝部位单平面畸形矫治的并联外固定器系统，包括参考环组件、运动环组件和牵引杆组件。为了满足足踝部位不同体段的矫治需求，参考环组件包括六边形参考环、水平U型参考环和竖直U型参考环，运动环组件包括大六边形运动环、小六边形运动环和U型运动环。此外，牵引杆组件包括2条六自由度牵引杆、1条三自由度牵引杆和2条五自由度牵引杆，通过组合特定的牵引杆组件并且使其以并联的方式连接参考环组件和运动环组件，能够实现三自由度构型与四自由度构型的切换。本发明中的外固定器系统只针对单平面足踝畸形，驱动器数目正好满足畸形矫治自由度需求，解决了现有并联外固定器在矫治此类型畸形时存在的矫治自由度冗余的缺点。
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公开(公告)号：CN112451089A
公开(公告)日：2021-03-09
申请号：CN202011092538.1
申请日：2020-10-13
申请人： 北京工业大学
摘要： 本发明涉及一种用于胫骨畸形矫正的位姿空间等间距轨迹规划方法，首先建立骨‑固定器系统模型，进而建立基准坐标系，根据远端骨末端中心点从初始畸形位置到目标位置的线性轨迹约束方程，分别建立远端骨末端中心点的位置等间距离散约束方程和远端骨的姿态等间距离散约束方程，进而完成胫骨畸形矫正的位姿空间等间距轨迹规划，最终得到光顺平滑且稳定的矫正轨迹和新生骨形状。该方法可以为临床医生在术前轨迹规划、术前矫正策略评估、框架配置提供一定的指导。
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公开(公告)号：CN109745106B
公开(公告)日：2020-07-03
申请号：CN201910109550.X
申请日：2019-02-11
申请人： 北京工业大学
IPC分类号： A61B17/66
摘要： 本发明涉及一种用于踝足畸形矫正的定转心外固定器，该定转心外固定器包括近端环、远端环、2条伸缩支链、1条定点转动支链、环形导轨、克氏针组件。克氏针将近端环、远端环与胫骨和足分别刚性地固定，2条伸缩支链固定在环的前侧，1条定点转动支链固定在环的后侧，并将近端环与远端环相连，近端环处设置有环形导轨，通过调节环形导轨的滑块和支链上的移动副，能够使远端环实现空间6自由度运动，且其转心始终指向踝关节转动中心，能够矫正任意空间3维踝足畸形。本发明采用三支链设计，形成2‑PUPS/PUPRRR并联构型，具有6自由度，且能够实现转动中心始终与踝关节重合，能满足不同患者的需求，具有结构简单、运动支链少、工作空间大、不易干涉等优点。
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公开(公告)号：CN109745107B
公开(公告)日：2020-06-16
申请号：CN201910109553.3
申请日：2019-02-11
申请人： 北京工业大学
IPC分类号： A61B17/66
摘要： 本发明涉及一种环形调节的三支链并联外固定器，该三支链并联外固定器包括近端环、远端环、虎克铰、球铰、伸缩支链、环形导轨、调节手轮、调节旋钮、克氏针以及锁紧针夹。通过克氏针将外固定器近端环、远端环分别与畸形骨垂直且刚性地固定，在近端环和远端环上分别布置有环形导轨，调节手轮与环形导轨上的滑块连接，伸缩支链上安装有调节旋钮，通过调节手轮和调节旋钮，使滑块绕环形导轨移动，同时伸缩支链伸长或缩短，从而使该三支链并联外固定器实现空间6‑DOF运动，能够矫正任意空间3维骨畸形。本发明采用三支链设计，并设置有环形导轨，形成3‑PUPS并联构型，具有结构简单、运动支链少、工作空间大、操作灵活、不易干涉等优点。
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公开(公告)号：CN108542703A
公开(公告)日：2018-09-18
申请号：CN201810179136.1
申请日：2018-03-05
申请人： 北京工业大学
IPC分类号： A61H1/02
摘要： 本发明涉及一种双UPS型踝关节康复装置，该踝关节康复装置包括动平台、2条运动支链、约束支链、约束支链电机驱动单元、约束支链同步带传动单元和基座。动平台包括可调节脚挡板、上下调节装置、上平台和下平台，2条对称布置的运动支链以及约束支链共同连接动平台与基座。通过上述结构，本发明可满足不同患者对踝关节康复的需求，约束支链使动平台具有3个转动自由度，同时使动平台转动中心与人体踝关节运动中心始终重合，降低患者受到二次伤害的风险。本发明降低了动平台距离地面的高度，患者可坐在普通座椅上完成康复治疗，基座承受了人体腿部的大部分重量，减小了脚部给动平台的压力，配合约束支链的承重能力，增加了装置的刚度。
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公开(公告)号：CN118319449A
公开(公告)日：2024-07-12
申请号：CN202410601465.6
申请日：2024-05-15
申请人： 北京工业大学
IPC分类号： A61B17/66
摘要： 本发明涉及一种用于前中足旋前‑旋后畸形矫治的并联骨矫形装置，包括水平定环、垂直定环、动环、2条弯折支链及1条直线支链。弯折支链的运动学结构均为顺次连接的弯折支链第一转动副、弯折支链万向副、弯折支链第二转动副、弯折支链第三转动副。直线支链的运动学结构为顺次连接的直线支链第一转动副、直线支链万向副、直线支链移动副、直线支链第二转动副。弯折支链向动环施加一个方向垂直于弯折支链万向副转轴平面的约束力偶，直线支链向动环施加一个方向沿直线支链第二转动副的轴线的约束力。本发明中的并联骨矫形装置专为前中足旋前‑旋后畸形矫治定制，有效解决了现有并联骨矫形装置在矫治此类畸形时支链数目冗余、矫治精度偏低的缺点。
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公开(公告)号：CN112120772B
公开(公告)日：2023-11-24
申请号：CN202010853532.5
申请日：2020-08-24
申请人： 北京工业大学
IPC分类号： A61B17/66
摘要： 本发明涉及一种用于胫骨畸形矫正的定角度旋转中心并联外固定器，该外固定器包括近端环、远端环、前支链、后支链，其中后支链由侧杆、C型环和短支链组成。短支链的上部与C型环连接形成第一转动副，C型环与两个侧杆连接形成第二转动副。进行畸形矫正时，使第一转动副和第二转动副的旋转轴线汇交于畸形骨的角度旋转中心，进而使外固定器的旋转中心与畸形骨的角度旋转中心重合，以方便医师实时观察当前畸形矫正的临床情况，减少因拍摄X光片产生的辐射摄入。本发明可矫正畸形骨两个自由度的旋转畸形，也可矫正沿骨轴线方向的缩短畸形，进而实现对畸形骨进行两转一移空间3自由度的畸形矫正。
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