[实用新型]一种柔性穿戴式仿生腿足

说明书

本实用新型属于腿足仿生技术领域，具体涉及一种柔性穿戴式仿生腿足，包括大腿托架、大腿连杆、小腿连杆，小腿连杆的上端具有圆弧球槽，大腿连杆的下端分别转动连接有第一连杆和第二连杆，第一连杆的下端和第二连杆的下端分别转动连接在小腿连杆的上端，第一连杆、大腿连杆、第二连杆和小腿连杆形成四边形，圆弧球槽内活动设置有膝关节球铰，膝关节弹簧将膝关节球铰压在圆弧球槽内。本实用新型仿人的膝关节通过膝关节球铰和膝关节弹簧实现柔性转动，跟人体的膝关节更近似，仿生性能好，保证了残疾人使用仿生腿足机构行走时的舒适性。

技术领域

本实用新型属于腿足仿生技术领域，具体涉及一种柔性穿戴式仿生腿足。

背景技术

根据当代医学理论和临床医学实践证明，欲对肢体运动功能进行恢复、提高和代偿，除了必要的医疗手段外，科学和正确的康复训练也是十分有效的，而下肢动力仿生腿足能够满足这些需求。

对于下肢截瘫的残疾人，穿戴式仿生腿足能够帮助残疾人行走，将截瘫的下肢下部穿戴仿生腿足机构代替人腿行走，目前市面上的仿生腿足机构主要是通过通过电机或液压等驱动方式来完成膝关节和踝关节的转动，进而完成穿戴者下肢运动，但这种运动方式比较僵硬，仅能满足行走功能，减震性能差，对使用者的穿戴舒适性考虑不周，无法完全帮助穿戴者进行正常躯体运动。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的减震性能差、穿戴舒适性差的缺陷，提供一种穿戴方便、柔性较好的柔性穿戴式仿生腿足。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种柔性穿戴式仿生腿足，其特征在于：包括大腿托架、安装在所述大腿托架下的大腿连杆、通过膝关节组件与所述大腿连杆连接的小腿连杆、通过踝关节组件转动连接在所述小腿连杆下端的脚板，所述膝关节组件包括：转动连接在所述大腿连杆的下端的第一连杆和第二连杆，所述第一连杆的下端和所述第二连杆的下端分别转动连接在所述小腿连杆的上端，第一连杆、大腿连杆、第二连杆和小腿连杆形成四边形，所述小腿连杆的上端具有圆弧球槽，所述第一连杆的中部固定连接有弹簧上挡板，所述圆弧球槽内活动设置有膝关节球铰，所述膝关节球铰和所述弹簧上挡板之间具有膝关节弹簧，所述膝关节弹簧将所述膝关节球铰压在所述圆弧球槽内。

进一步地，为了更接近人下肢行走的状态，通常情况下在行走时，大腿会相对小腿靠后，大腿和小腿之间具有一个钝角的夹角，所述第一连杆的长度小于所述第二连杆的长度。

进一步地，所述大腿连杆上安装有膝关节电动推杆，所述膝关节电动推杆的伸缩端固定连接有第一驱动绳，所述第一驱动绳的下端固定连接在所述小腿连杆上。采用电动推杆拉动驱动绳驱动，使得仿生腿足结构更紧凑，驱动效率更高。

进一步地，所述大腿连杆的中部转动连接有第一推杆筒，所述小腿连杆的中部转动连接有第二推杆筒，所述第一推杆筒和所述第二推杆筒内均滑动连接有第一导向杆，所述第一导向杆外套设有第一弹簧，所述第一弹簧的两端分别顶在所述第一推杆筒和所述第二推杆筒上。整个膝关节并不是像传统的机械膝关节一样设计成一个球副或转动副，而是通过球铰头弹性地在圆弧球槽内滚动使膝关节保持一个柔性的转动。

进一步地，所述小腿连杆的下端转动连接有脚板，所述小腿连杆上安装有踝关节电动推杆，所述踝关节电动推杆的伸缩端固定连接在第二驱动绳的一端，所述第二驱动绳的另一端固定连接在所述脚板上。

为了进一步地提升踝关节转动时，对小腿连杆进行减震，保证人行走时的舒适性，所述小腿连杆的中部转动连接有第三推杆筒，所述脚板的前部转动连接有第四推杆筒，所述第三推杆筒和所述第四推杆筒内均滑动连接有第二导向杆，所述第二导向杆外套设有第二弹簧，所述第二弹簧的两端分别顶在所述第三推杆筒和所述第四推杆筒上。