膝关节损伤在各个年龄段都十分常见,膝关节损伤患者如果在术后接受科学合理的康复训练,将有助于患者的术后康复。为辅助膝关节损伤患者的术后康复训练,市面上出现了一种可调式膝关节支具。患者在佩戴该支具后,支具可以将患者膝关节的弯曲角度控制在指定的范围内,让患者可以循序渐进的锻炼自己的膝关节。个性化康复支具是对现有膝关节支具的改进。与可调式膝关节支具相比,个性化康复支具依据患者的形态特征进行设计,可以完全与患者的膝关节相匹配,获得更好的医疗效果。本文首先基于KANO需求模型分析用户的需求,并依据用户的需求将支具划分为制动模块和支撑模块。随后通过逆向工程技术重建患者腿部的三维模型,在患者腿部三维模型的基础上完成支具各功能模块的结构设计。支具的核心功能是制动和固定膝关节,为此支具各零件的结构必须要满足强度要求,借助有限元分析方法对支具各零件的强度进行校核,并依据有限元分析的结果对支具的结构进行改进。结构改进后的支具可同时满足强度需求和个性化需求。个性化康复支具仅能满足单个患者的使用需求,当有其他患者需要定制该支具时,需要重新设计支具各模块的结构,导致支具的设计周期长,成本高。因此在个性化康复支具改良方案的基础上提出了个性化康复支具的配置设计方法。依据患者的人体尺寸将支具的制动模块划分为多个尺寸规格,制动模块各零件可事先制造好,当有患者需要定制个性化康复支具时,首先依据患者的人体尺寸选配恰当规格的制动模块,随后依据患者的腿部三维模型完成支具支撑模块的设计和制造。配置设计的引入简化了支具定制的流程,患者在定制个性化康复支具时,只需重新设计支具支撑模块的结构,而无需重新设计整个支具的结构,支具的配置设计方法为个性化康复支具的大规模定制提供了可行的方案。