[发明专利]具有最佳低冲击弹簧，调整速度变化和智能护膝的大量能量回收鞋

摘要

一种基于增强脚跟提升的真正的未来的能量回收鞋，鞋的弹簧优化(减少40％脚的最大冲击)，实用的自动精确电子换速装置，新颖强劲的鞋冲击充电器，改进的滑轮电子驱动器，新型低冲击更坚固的弹簧(包括新材料如芳纶、光谱盾，和玻璃纤维)，新颖明显更强，更灵活，更坚韧的结构，和多个设计用于增强提升脚跟和防止脚趾过度下沉。这些设计要求的联动连接和两个改进的铰链——增强的自然铰链和连接嵌齿铰链。有一个旋转臂增强的优化弹簧，当它与连接嵌齿铰链结合，结果是在外层空间部署优化折叠式的阵列‑并给出了智能能源回收护膝。这些新功能承诺了一系列额外的应用程序如机器人、假肢、矫形器、弹簧、航空航天、汽车、防弹衣和地震改造。

主权项

一种用于人类和机器人步行和跑步的完整的能量回收鞋，其中人类的应用包括正常人的使用，假肢，机器人和矫形器，其中站立周期被分为压缩期和扩张期，其中穿戴和使用鞋的实体被称为用户，其中所述扩张期包括脚跟提升期和脚趾离地期，其中所述的优化鞋包括弹跟鞋(也称为增强提升脚跟鞋)，其包括一个可压缩鞋底其包括一个脚踏板也称为p‑顶在所述的可压缩鞋底的上侧的脚踏板，其中所述脚踏板包括前脚部分和脚后跟部分，一个脚趾板通过一个脚趾铰链铰接到所述脚踏板，一个称为p底的接地板在所述可压缩的鞋底下侧，其中所述可压缩鞋底也以说是包括一个称为p结构的通用前倾类似平行四边形的结构，其包括四个p元件，它们是所述p顶部，所述p底部，一个作为通用前侧的p前部，一个作为通用后侧的p后部，以及p型枢轴，其中所述p型元件通过四个所述p轴枢(可铰接地)相连，其中所述可压缩鞋底还包括一个脚趾平行四边形还包括一个脚趾‑p‑前部，一个脚趾‑p‑后部，一个脚趾‑p‑顶部和一个脚趾‑p‑底部与所述p型铰链相互连接，其中所述脚趾‑p‑顶部是与所述的趾板相同且所述趾p型后部与所述p型前部相同；一个弹簧系统，该弹簧系统阻止所述p结构的鞋底压缩，它存储压缩时的冲击能量，并且它允许所述脚踏板在所述的p结构的鞋底压缩期间相对于所述接地板的向前运动，以及一个弹跟机制也被称为增强后跟提升机制，其中所述p型铰链是优选地包括了传统的有轴铰链，颈缩的天然铰链和连接嵌齿铰链的组合，其每个类型可以用于包括零的任何数量的所述p型铰链，其中所述连接嵌齿铰链包括两个嵌齿末端铰链在它们的圆形末端配有嵌齿轮，其所述的铰链末端铰链相对于彼此旋转(折叠)，固定在所述圆形末端部的中心的电缆轴，以及一个将所述两个嵌齿末端铰链的所述的轴紧固连接的狭缝线缆，其中，所述嵌齿末端铰链可以是所述p型元件或所述中心铰链，其中所述圆形端部中的环形狭缝被切割，以允许所述狭缝电缆与所述圆形端部的实心部分交叉，以使所述嵌齿末端铰链旋转时允许所述狭缝线缆自由移动，其中所述弹簧系统不包含直接作用于所述p型铰链之间的弹簧，因为这将在所述p型铰链上施加撤消应力，并且因为这将防止所述弹簧系统的有效承载强度的自动改变‑两者都将防止所述的完成优化鞋被优化，其中所述弹簧系统包括直接弹簧，其直接作用于所述脚踏板和所述接地板之间，并且允许脚踏板相对于所述接地板的向前运动源于平行四边形的作用，其中该负载减小了所述p铰链上的负载，其所述弹脚后跟的机构功能如下，在所述脚后跟提升期的开始期间，所述用户的重量压住所述脚趾板其也压住所述p前部，即使所述弹簧系统用于p扩展所述p结构时，其中该p扩张用于向上提升所述用户的脚后跟增加的距离，所述增加的距离明显地大于所述压缩阶段期间的所述脚后跟部分的压缩距离(其所述增强距离在此称为增强提升脚后跟)，其中所述弹跟机制的目标是通过所述增强的脚后跟提升来实现的，其中所述弹跟机制与跑步和步行的小腿肌肉动作并行地提供能量返回以增强所述用户的弹跳回到扣中，其中这种能量返回是远远大于仅有简单弹簧的传统鞋的能量返回‑其并不具有所述弹跟机制，其中这种能量返回大大降低了行走和跑步的代谢能量成本，其中所述弹簧系统不直接和对角地在相对的所述p型铰链之间作用，因为这样的作用防止了所述的防止脚趾下陷的正常工作。