本實用新型涉及人體穿戴設(shè)備,尤其是外骨骼自適應(yīng)下肢助力裝置,實現(xiàn)外骨骼足掌和小腿以及下肢連接的穩(wěn)定運動,減小行走時的不穩(wěn)定性,增加承載的聯(lián)結(jié)裝置。
背景技術(shù):
當(dāng)人體穿戴外骨骼裝備運動行走時,常因失去平衡而易左右傾斜或摔倒,而足踝在人體下肢結(jié)構(gòu)中承受較大的扭矩,對維持身體平衡起著重要作用。
“外骨骼”下肢助力裝置中,對踝關(guān)節(jié)的助力控制,HAL外骨骼機器采用可控電機驅(qū)動增加對下肢踝關(guān)節(jié)的助力;埃爾格醫(yī)學(xué)技術(shù)公司研發(fā)的“ReWalk”采用一副拐杖幫助維持身體運動時的平衡。
當(dāng)前下肢外骨骼裝備中踝關(guān)節(jié)裝置設(shè)計大部分只考慮了裝置的可穿戴性和運動機構(gòu)的自由度,未充分考慮人體行走過程中外骨骼自適應(yīng)對保持人體自身身體姿態(tài)平衡的設(shè)計需求。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的是提供一種應(yīng)用于人體助力行走的外骨骼裝置,使其平衡足部運動,又不干涉足部運動靈活性。
實用新型目的是通過以下手段實現(xiàn)的:一種助力型足踝外骨骼裝置,小腿固定端1的兩個側(cè)板立于底板2上,底板2下置有彈簧板3;底板2與彈簧板3間置有前置彈簧4;兩個側(cè)板與彈簧板3間對稱置有兩個后置彈簧而構(gòu)成助力彈性平衡穩(wěn)定機構(gòu)。
進一步地,所述前置彈簧4與兩個后置彈簧構(gòu)成一等邊三角型穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。
采用本實用新型的結(jié)構(gòu),由彈性足弓與地面接觸,三個彈簧機構(gòu)吸收并回彈助力,平衡了足部運動,又不干涉足部運動靈活性。人體關(guān)節(jié)運動靈活,柔韌性好,緩沖吸能抗沖擊能力強。外骨骼主體結(jié)構(gòu)及各關(guān)節(jié)點結(jié)構(gòu)以承載及抗沖擊性能和平衡穩(wěn)定性為主要功能,其主體結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足承載所需的強度和剛度要求。
附圖說明
圖1為本實用新型外骨骼結(jié)構(gòu)與人體下肢配合的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為足踝外骨骼側(cè)視圖。
圖3為圖2的右視圖。
圖4為足踝外骨骼底視圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本實用新型的結(jié)構(gòu)做進一步的詳述。
一種助力型足踝外骨骼裝置,小腿固定端1的兩個側(cè)板立于底板2上,底板2下置有彈簧板3;底板2與彈簧板3間置有前置彈簧4;兩個側(cè)板(5和6)與彈簧板3間對稱置有兩個后置彈簧(7和8)而構(gòu)成助力彈性平衡穩(wěn)定機構(gòu)。從圖中可以看到,外骨骼結(jié)構(gòu)安裝在人腳10外部。
本實用新型在足部位置增加了足踝助力平衡,減小了人體行走過程中的不平衡力沖擊,益于增加平衡人體行走時的姿態(tài),維持人體平衡;同時對人體行走儲力和釋放作用,減小行走時的能量損耗,節(jié)約人的體力。