[发明专利]步态适应性多孔生物力学调控鞋垫及鞋

说明书

本说明书一个或多个实施例提供一种步态适应性多孔生物力学调控鞋垫及鞋，鞋垫包括本体和充放气机构，本体为由若干小梁相互连接而构成的网状多孔结构，多孔结构具有若干各向透气的孔隙，使得鞋垫具有透气性，相互连接的小梁中空，形成相互连通的气道；在人体步态周期过程中，利用充放气机构向气道充气，能够增加鞋垫的刚度，减小透气性，利用充放气机构使气道放气，能够减小鞋垫的刚度，增加透气性，从而实现动态调节鞋垫的刚度和透气性的功能，为糖尿病足的预防、治疗及康复提供辅助。

技术领域

本说明书一个或多个实施例涉及康复辅具技术领域，尤其涉及一种步态适应性多孔生物力学调控鞋垫及鞋。

背景技术

十九届五中全会明确指出：健全多层次社会保障体系，全面推进健康中国建设，实施积极应对人口老龄化国家战略。首次将应对人口老龄化提升到了国家战略层面。随着中国老龄化程度的日益加重，康复辅具作为一类预防、辅助、治疗、代偿人体生理功能障碍及功能的产品，发挥着举足轻重的作用。

鞋垫是常见的生活辅具，日常穿着能够舒缓足部压力，防止鞋底对于脚的过渡摩擦，具有足部保健、预防等功能。而对于糖尿病足、扁平足、足部畸形等患者，特制的鞋垫能够起到矫正、固定及康复等作用，具有足部疾病预防、治疗、缓解等功能。

传统的鞋垫制作方法采用手工制作或是机器制作而成。其中，手工制作的鞋垫多采用织物，如布料等材料，手工缝制成扁平状类似于脚的形状，与足部三维形态不具有完整的几何匹配特性，仅具有一定的防止磨损、打滑等功能，穿着舒适性较差。机器制作的鞋垫，先通过三维扫描获取足部的轮廓形态，然后结合生物力学原理设计出与足部几何形态相匹配、且受力合理的鞋垫模型，最后通过CNC数控加工中心铣削、雕刻出鞋垫，具有穿着舒适等特点。然而，这两种方法制作出的鞋垫多为实体鞋垫，透气性较差，且鞋垫一旦制成，刚度基本固定，对于糖尿病足等患者，非常不利于足部的康复，很容易导致伤口不愈合、感染及截肢等情况的发生。

采用整体或局部打孔方式可以解决透气性问题，但是在人体步态周期过程中，由于脚的踩踏，透气孔很容易被遮挡，由于无法动态调节透气性能，透气效果不佳。而且，在人体步态周期过程中，现有的鞋垫无法动态调节刚度，无法达到与足部的良好适应性。

发明内容

有鉴于此，本说明书一个或多个实施例的目的在于提出一种步态适应性多孔生物力学调控鞋垫及鞋，能够在人体步态周期过程中，动态调节透气性和刚度。

基于上述目的，本说明书一个或多个实施例提供了一种步态适应性多孔生物力学调控鞋垫，包括：

本体，由若干小梁相互连接构成网状多孔结构，所述小梁中空形成气道；

充放气机构，与所述气道相连接，用于在人体步态周期过程中，向所述气道充气或者放气，动态调节所述鞋垫的刚度和透气性。

可选的，所述气道具有充气口和放气口；所述充放气机构包括充气单元、压力检测单元、控制单元和放气调节阀，所述充气单元的充气端与所述充气口相连接，所述放气调节阀与所述放气口相连接；

当所述压力检测单元检测足部压力达到预设的负重压力阈值时，所述控制单元控制所述充气单元向所述气道内充气，所述放气调节阀将所述放气口封闭，所述鞋垫的刚度增加、透气性减小；当所述压力检测单元检测足部压力小于等于预设的非负重压力阈值时，所述放气调节阀将所述放气口打开，所述鞋垫的刚度减小、透气性增加。

可选的，所述放气调节阀包括相连接的开关部和弹性件；当所述足部压力达到所述负重压力阈值时，所述弹性件压缩变形，所述开关部关闭而将所述放气口封闭，当所述足部压力小于等于所述非负重压力阈值时，在所述弹性件的弹性恢复力作用下，所述开关部打开而将所述放气口打开。

可选的，所述开关部包括相互搭接的第一片体和第二片体，所述弹性件包括第一弹性件和第二弹性件，所述第一片体与所述第一弹性件相连接，所述第二片体与所述第二弹性件相连接；