[发明专利]一种用于下肢助力外骨骼的被动储能踝关节及足部机构

摘要

本发明公开了一种用于下肢助力外骨骼的被动储能踝关节及足部机构，包括踝关节单元、足侧面板单元以及脚垫单元；踝关节单元包括小腿杆以及设置在小腿杆内的压缩弹簧和踝关节导杆；足侧面板单元包括足侧面板、脚垫以及波浪弹簧体，所述足侧面板包括侧板及底板，所述脚垫和波浪弹簧体设置在所述底板下端，在侧板上设置有弧形面；所述小腿杆下端铰接在所述侧板上，所述踝关节导杆的下端在所述压缩弹簧的作用下与所述弧形面接触并沿所述弧形顶面移动。本发明充分利用人体足部构造、人体及外骨骼质量以及惯性作用，实现在行走过程中踝关节被动储能、弓字形足底触底储能，穿戴舒适，能耗低，实用性强。

主权项

1.一种用于下肢助力外骨骼的被动储能踝关节及足部机构，其特征在于，该机构包括踝关节单元（1）、足侧面板单元（2）以及脚垫单元（3）；所述踝关节单元（1）包括小腿杆（11）以及设置在小腿杆（11）内的压缩弹簧（14）和踝关节导杆（15）；所述足侧面板单元（2）包括足侧面板（204）、脚垫以及波浪弹簧体（210），所述足侧面板（204）包括侧板（2046）及底板（2047），所述脚垫和波浪弹簧体（210）设置在所述底板下端，在所述侧板上设置有弧形面；所述小腿杆（11）下端铰接在所述侧板上，所述踝关节导杆（15）的下端在所述压缩弹簧的作用下与所述弧形面接触并沿所述弧形面移动；所述脚垫单元（3）包括鞋底，所述底板设置在所述鞋底内，在所述鞋底还设置有用于放置所述波浪弹簧体（210）的腔体（322）；趾屈运动时，踝关节导杆（15）下端在侧板的弧形面（2014）最低点向一侧运动，踝关节导杆（15）上端在小腿杆（11）内孔内向上运动而压缩压缩弹簧（14），从而完成趾屈被动储能；背屈运动时，踝关节导杆（15）下端在侧板的弧形面（2014）最低点向另一侧运动，踝关节导杆（15）的上端在小腿杆（11）内孔内向上运动而压缩压缩弹簧（14），从而完成背屈被动储能；在所述踝关节导杆（15）的下端设置有一导杆滑轮（16），该导杆滑轮（16）与所述弧形面接触；所述踝关节单元（1）还包括踝关节止推固定杆（12）以及踝关节止推杆（13）；所述踝关节止推固定杆（12）固定在在所述小腿杆（11）上端，所述压缩弹簧（14）位于踝关节止推杆（13）和踝关节导杆（15）之间。