[发明专利]假脚

权利要求书

1.一种假脚，其特征在于，包括：

支架(1)；

凸轮(5)，安装在所述支架(1)中并包括周向布置的凸轮槽(501)，所述凸轮槽(501)沿所述凸轮(5)的轴向方向的轮廓呈曲线，所述凸轮槽(501)的开口朝向所述凸轮(5)的轴心；

电机(2)，驱动所述凸轮(5)转动；

脚板(13)，通过脚板连接件(12)连接于所述支架(1)的踝关节中心处的脚板回转轴(101)，并绕所述脚板回转轴(101)转动；

推杆(8)，所述推杆(8)的一端连接有滚轮(9)，所述滚轮(9)容纳在所述凸轮槽(501)中，所述推杆(8)的另一端与所述脚板(13)的后部连接，所述凸轮(5)的转动带动所述滚轮进而带动所述推杆(8)在所述轴向上运动，以使得所述脚板(13)绕所述脚板回转轴(101)转动，其中，所述轮廓的所述曲线的高度变化与所述推杆(8)的所述另一端与所述脚板(13)的连接处的轴向位移一致，所述凸轮槽(501)的所述轮廓的所述曲线和所述轴向位移对应于踝关节角度曲线，

其中，所述推杆(8)沿所述轴向的运动的位移为X，沿所述脚板(13)的前后方向，所述脚板连接件(12)距所述推杆(8)的距离为L，所述脚板(13)与水平面之间的夹角为a，当所述支架(1)的轴向垂直于所述水平面并且所述脚板(13)的前部位于所述水平面上时，所述夹角为正，所述脚板(13)的所述前部位于所述水平面下时，所述夹角为负，其中，X＝L*tan(a)，

其中，所述凸轮槽(501)的所述轮廓的所述曲线的设计如下：以步态周期为横坐标，以由a推算所得的X为纵坐标，从而得到凸轮槽的轮廓曲线，

第一条线为通过踝关节中心点、与所述支架(1)的纵向轴线同向的直线，第二条线为通过所述踝关节中心点、与所述第一条线垂直的线，所述水平面为与所述第二条线共面并且垂直于所述第一条线的平面。

2.根据权利要求1所述的假脚，其特征在于，还包括减震器(10)，所述推杆(8)的所述另一端通过所述减震器(10)连接至所述脚板(13)的所述后部。

3.根据权利要求1所述的假脚，其特征在于，所述凸轮(5)为内部中空的圆柱体，所述凸轮(5)的上端具有连接于所述电机(2)的凸轮轴(502)。

4.根据权利要求1所述的假脚，其特征在于，所述支架(1)还包括：

推杆导向轴承安装支架(102)，包括容纳所述推杆(8)的推杆导向轴承(103)以引导所述推杆(8)在所述轴向上的运动。

5.根据权利要求1所述的假脚，其特征在于，还包括复位扭簧(14)，所述复位扭簧(14)的一端连接至所述脚板连接件(12)，另一端连接至所述支架(1)上的扭簧固定支架(104)，所述复位扭簧(14)的所述一端和所述另一端之间的螺旋段环绕所述脚板回转轴(101)。

6.根据权利要求5所述的假脚，其特征在于，在所述复位扭簧(14)呈自由状态时，所述脚板(13)的所述后部高于所述脚板(13)的前部。

7.根据权利要求4所述的假脚，其特征在于，

在假脚穿戴者行走环境和状态需求发生改变时，根据踝关节角度曲线变化重新制作凸轮进行更换，其中，所述行走环境包括平地、上/下斜坡、上/下楼梯，所述状态包括奔跑、行走。

8.根据权利要求1所述的假脚，其特征在于，所述脚板(13)的所述后部包括从所述脚板(13)的前部分支的两个支部，所述两个支部的上支部连接至所述支架(1)，所述两个支部之间的距离弹性可变。

9.根据权利要求3所述的假脚，其特征在于，还包括连接所述电机(2)和所述凸轮(5)的同步带传动机构，所述同步带传动机构包括：

驱动轮(3)，所述驱动轮(3)与所述电机(2)同轴连接并由所述电机(2)驱动，

从动轮(6)，所述从动轮(6)与所述凸轮轴(502)连接，

同步带(7)，所述同步带(7)分别与所述驱动轮(3)、所述从动轮(6)啮合。

10.根据权利要求9所述的假脚，其特征在于，所述支架(1)还包括：

电机轴孔(105)，所述电机轴孔(105)位于所述电机(2)与所述驱动轮(3)之间并且用于容纳电机转轴(201)；

从动轮孔(106)，所述从动轮孔(106)位于所述从动轮(6)与所述凸轮(5)之间，所述从动轮孔(106)容纳所述凸轮轴(502)。