[实用新型]一种步态采集及神经肌肉电刺激动力式踝足矫形器

权利要求书

1.一种步态采集及神经肌肉电刺激动力式踝足矫形器，其特征在于，包括上外壳(10)、下外壳(20)和功能性电刺激装置(30)；所述的上外壳(10)的内壁呈曲面形式，用于贴合用户小腿表面；所述下外壳(20)中具有供用户穿戴状态下的容纳踝足位置的凹形空间；所述的下外壳(20)铰接于上外壳(10)的侧壁上，使用户的踝关节转动过程中下外壳(20)能绕交接点同步摆动；所述功能性电刺激装置(30)安装于上外壳(10)中，用于采集用户的步态并施加电刺激脉冲；所述上外壳(10)的两侧分别设有凸轮连杆机构，上外壳(10)一侧的凸轮连杆结构包括第一电机(1-1)、第一凸轮连杆(2-1)和第一直连杆(3-1)，第一电机(1-1)通过第一凸轮连杆(2-1)与第一直连杆(3-1)一端相连传动，第一直连杆(3-1)另一端与下外壳(20)一侧铰接；上外壳(10)另一侧的凸轮连杆结构包括第二电机(1-2)、第二凸轮连杆(2-2)和第二直连杆(3-2)，第二电机(1-2)通过第二凸轮连杆(2-2)与第二直连杆(3-2)一端相连传动，第二直连杆(3-2)另一端与下外壳(20)一侧铰接；两个凸轮连杆机构用于驱动所述下外壳(20)绕铰接点摆动。

2.如权利要求1所述的步态采集及神经肌肉电刺激动力式踝足矫形器，其特征在于，所述的功能性电刺激装置(30)包括传感器模块、刺激模块、数据传输模块和上位机模块；

所述传感器模块，包括表面肌电传感器、激光测距传感器、惯性传感器；所述表面肌电传感器，用于采集下肢的多通道表面肌电信号；所述惯性传感器有两组，第一惯性传感器固定于大腿位置，用于检测行走时大腿位置的姿态信息，第二惯性传感器固定于下外壳(20)中的脚踝位置，用于检测行走时脚踝位置的姿态信息；所述姿态信息包括欧拉角、角速度和加速度；所述激光测距传感器固定于下外壳(20)中的脚踝位置，用于检测行走时脚踝与地面之间的直线距离；

所述上位机模块通过所述数据传输模块与传感器模块通信连接；

所述刺激模块固定于上外壳(10)上，且与上位机模块通信连接，用于在上位机模块的控制下对用户下肢施加电刺激脉冲。

3.如权利要求2所述的步态采集及神经肌肉电刺激动力式踝足矫形器，其特征在于，所述数据传输模块为无线传输模块。

4.如权利要求3所述的步态采集及神经肌肉电刺激动力式踝足矫形器，其特征在于，所述的无线传输模块采用蓝牙、WIFI或5G模块。

5.如权利要求2所述的步态采集及神经肌肉电刺激动力式踝足矫形器，其特征在于，所述的刺激模块与表面肌电传感器一体化集成，表面肌电传感器中的表面肌电电极与刺激模块中的刺激电极复用。

6.如权利要求2所述的步态采集及神经肌肉电刺激动力式踝足矫形器，其特征在于，所述第一惯性传感器固定于绑带上，通过绑带固定于大腿位置。

7.如权利要求2所述的步态采集及神经肌肉电刺激动力式踝足矫形器，其特征在于，所述激光测距传感器采用VLS3L0X激光测距模块。

8.如权利要求2所述的步态采集及神经肌肉电刺激动力式踝足矫形器，其特征在于，所述惯性传感器采用MP6050陀螺仪。

9.如权利要求1所述的步态采集及神经肌肉电刺激动力式踝足矫形器，其特征在于，所述的第一电机(1-1)和第二电机(1-2)均采用直流减速电机。

10.如权利要求1所述的步态采集及神经肌肉电刺激动力式踝足矫形器，其特征在于，所述上外壳(10)一侧的凸轮连杆机构中，第一直连杆(3-1)与第一凸轮连杆(2-1)的铰接位置相对于第一电机(1-1)和第一凸轮连杆(2-1)的连接位置偏心设置，使第一凸轮连杆(2-1)在第一电机(1-1)驱动下旋转过程中，能通过第一直连杆(3-1)带动所述下外壳(20)绕铰接点摆动；上外壳(10)另一侧的凸轮连杆机构结构对称。