一種助力型足踝外骨骼裝置的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種助力型足踝外骨骼裝置，小腿固定端（1）的兩個側板立于底板（2）上，底板（2）下置有彈簧板（3）；底板（2）與彈簧板（3）間置有前置彈簧（4）；兩個側板與彈簧板（3）間對稱置有兩個后置彈簧而構成助力彈性平衡穩定機構。本發明裝置關節能靈活運動，柔韌性好，緩沖吸能抗沖擊能力強。外骨骼結構承載及抗沖擊性能和平衡穩定性好，各關節點的結構模擬人體關節點的結構性能，具有良好的平穩性，滿足踝關節的承載功能要求。
【專利說明】
一種助力型足踝外骨骼裝置
技術領域
[0001]本發明涉及人體穿戴設備，尤其是外骨骼自適應下肢助力裝置，實現外骨骼足掌和小腿以及下肢連接的穩定運動，減小行走時的不穩定性，增加承載的聯結裝置。
【背景技術】
[0002]當人體穿戴外骨骼裝備運動行走時，常因失去平衡而易左右傾斜或摔倒，而足踝在人體下肢結構中承受較大的扭矩，對維持身體平衡起著重要作用。
[0003]“外骨骼”下肢助力裝置中，對踝關節的助力控制，HAL外骨骼機器采用可控電機驅動增加對下肢踝關節的助力;埃爾格醫學技術公司研發的“ReWalk”采用一副拐杖幫助維持身體運動時的平衡。
[0004]當前下肢外骨骼裝備中踝關節裝置設計大部分只考慮了裝置的可穿戴性和運動機構的自由度，未充分考慮人體行走過程中外骨骼自適應對保持人體自身身體姿態平衡的設計需求。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種應用于人體助力行走的外骨骼裝置，使其平衡足部運動，又不干涉足部運動靈活性。
[0006]發明目的是通過以下手段實現的:一種助力型足踝外骨骼裝置，小腿固定端I的兩個側板立于底板2上，底板2下置有彈簧板3;底板2與彈簧板3間置有前置彈簧4;兩個側板與彈簧板3間對稱置有兩個后置彈簧而構成助力彈性平衡穩定機構。
[0007]進一步地，所述前置彈簧4與兩個后置彈簧構成一等邊三角型穩定結構。
[0008]采用本發明的結構，由彈性足弓與地面接觸，三個彈簧機構吸收并回彈助力，平衡了足部運動，又不干涉足部運動靈活性。人體關節運動靈活，柔韌性好，緩沖吸能抗沖擊能力強。外骨骼主體結構及各關節點結構以承載及抗沖擊性能和平衡穩定性為主要功能，其主體結構應滿足承載所需的強度和剛度要求。
[0009]實驗采用高強度輕質金屬材料為裝置固定結構材料，彈簧鋼為助力自適應機構材料;各關節點的結構設計、數值模擬人體關節點的結構性能，外骨骼踝關節為外載荷最終的支撐點，載荷集中，且對人機步態的平穩性起著重要作用，滿足踝關節的承載功能要求，初步設計其結構采用輕質高強度鋁合金金屬材料，其特點為質輕、比強度高、耐腐蝕、抗氧化、易成型加工。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發明外骨骼結構與人體下肢配合的結構示意圖。
[0011]圖2為足踝外骨骼側視圖。
[0012]圖3為圖2的右視圖。
[0013]圖4為足踝外骨骼底視圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖對本發明的結構做進一步的詳述。
[0015]—種助力型足踝外骨骼裝置，小腿固定端I的兩個側板立于底板2上，底板2下置有彈簧板3;底板2與彈簧板3間置有前置彈簧4;兩個側板(5和6)與彈簧板3間對稱置有兩個后置彈簧(7和8)而構成助力彈性平衡穩定機構。從圖中可以看到，外骨骼結構安裝在人腳10外部，機械大腿和小腿通過鉸鏈連接與人體合為一體，當人體關節運動時，機械結構配合腿部肌肉的運動，對腿部助力，幫助和承載腿部受力。
[0016]本發明在足部位置增加了足踝助力平衡，減小了人體行走過程中的不平衡力沖擊，益于增加平衡人體行走時的姿態，維持人體平衡；同時對人體行走儲力和釋放作用，減小行走時的能量損耗，節約人的體力。
【主權項】
1.一種助力型足踝外骨骼裝置，其特征在于，小腿固定端(I)的兩個側板立于底板(2)上，底板(2)下置有彈簧板(3);底板(2)與彈簧板(3)間置有前置彈簧(4);兩個側板與彈簧板(3)間對稱置有兩個后置彈簧而構成助力彈性平衡穩定機構。2.根據權利要求1所述的助力型足踝外骨骼裝置，其特征在于，前置彈簧(4)與兩個后置彈簧構成一等邊三角型穩定結構。
【文檔編號】A61H3/00GK105943318SQ201610357235
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月26日
【發明人】周豐, 秦開宇, 張向剛
【申請人】成都潤惠科技有限公司