一种驱动力方向可调节的颈椎牵引外骨骼的制作方法

技术特征：
1.一种驱动力方向可调节的颈椎牵引外骨骼，其特征在于，包括胸部支撑板、背部支撑板、颈托枕托调节装置、直线推杆电机驱动装置、导轨滑块装置、绑带、姿态传感器、硬性背带、中央控制器；所述胸部支撑板和所述背部支撑板通过所述绑带和所述硬性背带相连接；所述姿态传感器固定于所述颈托枕托调节装置上；所述中央控制器固定于所述背部支撑板上；所述直线推杆电机驱动装置的数量为4个，每2个所述直线推杆电机驱动装置组成一组，分别为第一组直线推杆电机驱动装置和第二组直线推杆电机驱动装置。2.如权利要求1所述的驱动力方向可调节的颈椎牵引外骨骼，其特征在于，所述第一组直线推杆电机驱动装置的一端与所述颈托枕托调节装置相连接，另一端与所述导轨滑块装置相连接。3.如权利要求1所述的驱动力方向可调节的颈椎牵引外骨骼，其特征在于，所述第二组直线推杆电机驱动装置中，其中一个所述直线推杆电机驱动装置的一端与所述颈托枕托调节装置相连接，另一端与所述胸部支撑板相连接；另一个所述直线推杆电机驱动装置的一端与所述颈托枕托调节装置相连接，另一端与所述背部支撑板相连接。4.如权利要求1所述的驱动力方向可调节的颈椎牵引外骨骼，其特征在于，所述直线推杆电机驱动装置包括电机-万向节连接件、直线推杆电机、电机-传感器连接件、压力传感器、传感器-万向节连接件和万向节；所述直线推杆电机的底端安装有所述电机-万向节连接件，所述直线推杆电机的顶端与所述电机-传感器连接件相连接，所述电机-传感器连接件上设置有所述压力传感器，所述压力传感器的另一端与所述传感器-万向节连接件相连接，所述压力传感器可以检测所述直线推杆电机力的信号，并将所述信号传递给所述中央控制器，所述中央控制器根据所述信号控制所述直线推杆电机力的输出。5.如权利要求1所述的驱动力方向可调节的颈椎牵引外骨骼，其特征在于，所述颈托枕托调节装置包括颈托、颈托插条、旋钮柱塞和枕托；所述颈托插条的一端与所述颈托通过螺钉固定连接，所述颈托插条的另一端与所述枕托相连接；所述旋钮柱塞(1通过螺纹连接固定在所述枕托上，通过所述颈托插条和所述旋钮柱塞的配合可调节所述颈托插条的限位，进而调整所述颈托和所述枕托之间的距离。6.如权利要求5所述的驱动力方向可调节的颈椎牵引外骨骼，其特征在于，所述姿态传感器通过螺钉连接固定于所述枕托上，所述姿态传感器测量所述枕托的角度信号，并将所述角度信号传递给所述中央控制器，所述中央控制器根据所述角度信号控制所述直线推杆电机的位移量，从而控制所述枕托的转动。7.如权利要求1所述的驱动力方向可调节的颈椎牵引外骨骼，其特征在于，所述导轨滑块装置包括万向节、底座、滑块和导轨，所述导轨固定在所述胸部支撑板的两侧，所述滑块与所述导轨相连接，所述底座固定安装在所述滑块上，所述万向节与所述底座固定连接。8.如权利要求1所述的驱动力方向可调节的颈椎牵引外骨骼，其特征在于，所述中央控制器包括角度信号分析模块、力信号分析模块、角度控制单元和力控制单元；所述角度信号分析模块接受来自所述姿态传感器的角度信号，所述力信号分析模块接受来自所述压力传感器的力的信号；所述角度控制单元控制所述直线推杆电机驱动装置的位移量，所述力控制单元控制所述直线推杆电机驱动装置的力的大小，以达到精确控制的目的。9.如权利要求1所述的驱动力方向可调节的颈椎牵引外骨骼，其特征在于，所述导轨滑块机构可以改变所述直线推杆电机驱动装置的力的方向，当所述滑块处在距离人体头部远
的一端时，所述直线推杆电机驱动装置的力的方向为从左到右或者从右到左，所述直线推杆电机驱动装置在这时可以完成水平旋转的牵引；当所述滑块处在距离人体头部近的一端时，所述直线推杆电机驱动装置的力的方向为从下到上，所述直线推杆电机驱动装置在这时可以完成左右侧弯的牵引。10.如权利要求1所述的驱动力方向可调节的颈椎牵引外骨骼，其特征在于，所述绑带的内部为柔性缓冲材料，所述硬性背带和所述颈托插条均为刚性铝合金材料，以此来保证牵引的精度。

技术总结
本发明公开了一种驱动力方向可调节的颈椎牵引外骨骼，包括胸部支撑板、背部支撑板、颈托枕托调节装置、直线推杆电机驱动装置、导轨滑块装置、绑带、姿态传感器、硬性背带、中央控制器；胸部支撑板和背部支撑板通过绑带和硬性背带相连接；姿态传感器固定于颈托枕托调节装置上；中央控制器固定于背部支撑板上；直线推杆电机驱动装置的数量为4个，每2个所述直线推杆电机驱动装置组成一组，分别为第一组直线推杆电机驱动装置和第二组直线推杆电机驱动装置。本发明通过4个直线推杆电机就能实现颈部的左右侧弯、水平旋转、前屈后伸、纵向拉伸四个自由度的牵引，相对于大型牵引设备和手动牵引，本发明解决了移动和不方便的问题，并降低了成本。了成本。了成本。


技术研发人员：石萍 江伟 王晴晴 贺晨 李素姣 喻洪流
受保护的技术使用者：上海理工大学
技术研发日：2021.12.06
技术公布日：2022/3/3