脚踝辅助外骨骼支架制造技术

本实用新型专利技术提供的一种脚踝辅助外骨骼支架，包括上支架、下支架；上支架的下端与下支架的后端可转动的连接；上支架通过套设到人体小腿的腿部绑带固定到小腿上；下支架套设于人体脚部，其包括环绕人体脚后跟的脚后跟支撑臂和位于人体脚部内外侧的前内、外支撑臂，脚后跟支撑臂的两端与前内、外支撑臂的后端相连；在脚后跟支撑臂与前内、外支撑臂相交点为下支架与上支架的连接点，构成外骨骼支架的关节旋转部，所述旋转部实现上、下支架相对自由转动运动及复位。本实用新型专利技术通过外轴承座、扭簧、内轴承座、轴承、轴承盖实现上下支架的自由旋转和复位助力。复位助力。复位助力。

【技术实现步骤摘要】
脚踝辅助外骨骼支架


[0001]本技术涉及可穿戴设备
，具体地，涉及一种为用户的脚踝提供辅助力可被日常使用的脚踝辅助外骨骼支架。

技术介绍

[0002]当下，为了不同的目的而设计出了用于下肢的可穿戴设备，其中包括增强人体力量的可穿戴设备、提供康复训练的可穿戴设备、提高移动效率和减少人体能耗的可穿戴设备。为了增强人体力量和康复的目的，可穿戴的下肢设备或外骨骼通常依赖于全腿刚性金属结构来提供外部身体支撑。这些下肢外骨骼系统可以使身体健康的人或身体有残障的人能够执行使用他们自己的力量无法完成的任务。如现有专利第201380064944.9号，其揭示了一种刚性外骨骼支架，该支架的结构提供了大腿连杆、小腿连杆、脚部连杆配合人体耦合的支架结构。但是，现有的刚性可穿戴设备在配合人体行动和移动效率提高方面存在以下缺陷：(1)因设备关节无法和人体关节在运动之间的对齐失准而导致设备与生物关节之间存在干涉；(2)因设备自由度对少于人体下肢关节的自由度而导致生物关节的运动自由度受到约束；(3)因未被设备本身完全控制和补偿的较大重量和惯量而导致用户在穿戴设备时需要付出额外的能耗带动部分设备。同时较沉重较大的设备结构也使得此类全腿刚性的外骨骼设备很难在日常生活场景中被使用。
[0003]目前，有些柔性外骨骼设备利用轻质柔性体材料来制成以减小对生物关节的约束并提供关节助力。此类设备提出了一种给予关节助力的更轻便的解决方案。但是这些柔性外骨骼设备依赖于用户的皮肤表面提供切向力作为为辅助关节助力的反作用力。也就是说，这些设备在一侧向用户的肢体关节提供辅助力，而在另一侧向用户的皮肤表面施加与皮肤表面相切的切向力，这些切向力导致用户的皮肤表面被揉搓、挤压，并因此造成用户不适。而且，当用户的皮肤松弛、肌肉刚度不够从而导致难以提供足够大的切向力作为辅助力的反作用力时，这些设备将不能提供足够的辅助力。
[0004]现有的外骨骼设备中，要么是全腿刚性支架结构支撑，要么是纯柔性材质通过牵引线缆提供助力，这两种设备在操作上分别存在如上所述的不足，以及存在不便于用户操作、拆卸、安装、调节等问题。
[0005]而现有技术中不管是刚性的外骨骼设备还是柔性的外骨骼设备，其在踝关节的转动中采用简单的枢轴机构，其对人体踝关节的转动配合不好，影响助力效果。
[0006]有鉴于此特提出本技术。

技术实现思路

[0007]本技术的另一目的在于提供一种可提供关节旋转自如、提高助力效果的脚踝辅助外骨骼支架。
[0008]本技术提供的一种脚踝辅助外骨骼支架，包括上支架、下支架；上支架的下端与下支架的后端可转动的连接；上支架通过套设到人体小腿的腿部绑带固定到小腿上；下
支架套设于人体脚部，其包括环绕人体脚后跟的脚后跟支撑臂和位于人体脚部内外侧的前内、外支撑臂，脚后跟支撑臂的两端与前内、外支撑臂的后端相连；在脚后跟支撑臂与前内、外支撑臂相交点为下支架与上支架的连接点，构成外骨骼支架的关节旋转部，所述旋转部实现上、下支架相对自由转动运动及复位。
[0009]其优选方案为，所述上支架下端连接部和下支架的连接部在连接处各设有安装孔。
[0010]其又一优选方案为，所述旋转部包括外轴承座、扭簧、内轴承座、轴承、轴承盖；所述外轴承座固定于上支架下端连接部的安装孔外侧，扭簧、内轴承座、轴承、轴承盖依次安装于上支架下端连接部的所述安装孔和下支架连接部的安装孔之间。
[0011]其又一优选方案为，所述外轴承座、轴承、内轴承座及轴承盖将上、下支架组装在一起，实现上下支架相对的自由转动。
[0012]其又一优选方案为，所述的内轴承座上设有凸起，所述上支架的下端连接部设有凸起限位凹槽，所述的凸起在限位凹槽内限位运动。
[0013]其又一优选方案为，所述下支架连接部上设置有扭簧卡槽，所述的上支架下端连接部上设有扭簧卡槽，所述扭簧的两端分别固定于上、下支架连接部的扭簧卡槽内。
[0014]其又一优选方案为，所述外轴承座、轴承、内轴承座及轴承盖将上、下支架通过螺丝固定。
[0015]其又一优选方案为，所述上支架包括本体、沿本体向上向外延伸的上内、外支架和沿本体向下向外延伸的下内、外支架，所述的下内、外支架的下端分别包括与下支架连接部相连的下端连接部。
[0016]本技术所述外轴承座、轴承、内轴承座及轴承盖将上、下支架组装在一起，通过如螺丝锁付的方式锁付，实现上下支架相对的自由转动；同时凸起和凹槽的配合作用，有效的保证了下支架在人体脚踝的合适范围内旋转；另外，所述扭簧复位结构辅助上下支架的复位，有效的提高了助力。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1是本技术一实施例中脚踝辅助外骨骼支架的立体图示意图；
[0019]图2是图1中所示外骨骼支架的部分结构的分解示意图；
[0020]图3是本技术一实施例中展示脚踝辅助外骨骼支架牵引线缆与下支架的连接点的距离的示意图；
[0021]图4是本技术一实施例中脚踝辅助外骨骼支架的腿部绑带的示意图；
[0022]图5是图4脚踝辅助外骨骼支架腿部绑带的使用状态立体示意图；
[0023]图6是本技术一实施例中腿部绑带用护垫示意图；
[0024]图7是本技术一实施例中脚踝辅助外骨骼支架的脚部绑带的示意图；
[0025]图8是本技术一实施例中上支架的线缆安装部的立体分解示意图；
[0026]图9是本技术一实施例中下支架的线缆安装部的立体分解示意图；
[0027]图10是本技术中使用脚踝辅助外骨骼支架过程中产生的各种反作用力示意图；
[0028]图11是图2中扭簧一端与下支架固定结构局部放大分解示意图；
[0029]图12是图2中扭簧另一端与上支架固定结构局部放大分解示意图；
[0030]图13是图2中内轴承座与上支架固定结构局部放大分解示意图。
具体实施方式
[0031]本技术中所述的上、下、左、右、前、后的方向以人体的上、下、左、右、前、后方向为基准。内、外方向以人体腿部的内侧、外侧方向为基准。
[0032]如图1、图2所示，本技术的脚踝外骨骼支架，其适用于助力下肢运动功能康复的可穿戴设备中，具有重量轻，该脚踝外骨骼支架，包括：上支架10、下支架20、腿部绑带30、脚部绑带40、脚跟连接盖板50、脚跟绑带60。上支架10的下端与下支架20的后端可转动的连接，上支架10的上端与腿部绑带30连接，使用时腿部绑带30穿戴于人体小腿上，将上支架固定于人体小腿上。脚部绑带40与下支架20的前端连接，使用时脚部绑带40穿戴于人体脚面上；脚跟绑带本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种脚踝辅助外骨骼支架，其特征在于，包括上支架、下支架；上支架的下端与下支架的后端可转动的连接；上支架通过套设到人体小腿的腿部绑带固定到小腿上；下支架套设于人体脚部，其包括环绕人体脚后跟的脚后跟支撑臂和位于人体脚部内外侧的前内、外支撑臂，脚后跟支撑臂的两端与前内、外支撑臂的后端相连；在脚后跟支撑臂与前内、外支撑臂相交点为下支架与上支架的连接点，构成外骨骼支架的关节旋转部，所述旋转部实现上、下支架相对自由转动运动及复位。2.如权利要求1所述的脚踝辅助外骨骼支架，其特征在于，所述上支架下端连接部和下支架的连接部在连接处各设有安装孔。3.如权利要求2所述的脚踝辅助外骨骼支架，其特征在于，所述旋转部包括外轴承座、扭簧、内轴承座、轴承、轴承盖；所述外轴承座固定于上支架下端连接部的安装孔外侧，扭簧、内轴承座、轴承、轴承盖依次安装于上支架下端连接部的所述安装孔和下支架连接部的安装孔之间。4.如权利要求3所述的脚踝辅助...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：远也科技苏州有限公司，
类型：新型
国别省市：