【技术实现步骤摘要】
一种助行外骨骼无动力机械足
本专利技术涉及一种无动力机械足。
技术介绍
目前国内外大多数外骨骼可以分为两类,一类是用于辅助残疾人或下肢瘫痪病人站立或行走,一类用于增强士兵或重体力劳动者负重能力。根据用途不同,外骨骼机械足也存在一定的差异,用于辅助残疾人或下肢瘫痪病人行走外骨骼中的机械足通常由可支撑整个脚掌的刚性板结合自由度为1或者2的机械踝关节组成,刚性板和人体脚掌始终处于接触状态,确保刚性板对人体脚掌的支撑,由于该类机械外骨骼主要是带动人体进行稳定的被动运动,为避免自由度不可控带来的运动危险性,机械踝关节通常会通过电机、液压缸等进行驱动。该类机械足灵活性较差、控制难度大、成本相对较高。用于增强穿戴者负重能力外骨骼需要具有极高的灵活度以适应活动需求,如军事上增强单兵负重、或医院中提高护士搬运病人能力的外骨骼。该类外骨骼中有些机械足也采用前述机械足的结构形式且每个运动副都有驱动,由于要求高的响应速度而对控制系统要求极高,成本也较高;另外也有一些由支撑后脚掌的刚性板件结合自由度为3的机械踝关节组成的机械足,对于前脚掌有些采用弹性材料进行支撑,有些则采用转动副连接刚性板,主要满足人体行走过程中跖趾关节的运动需求。由于该类外骨骼的穿戴者具有很好的运动及对外骨骼被动自由度的控制能力,在其抬脚过程中不需要外骨骼对抬脚侧肢体进行支撑,机械踝关节通常不设驱动,只有一定的阻尼,不过也有一些新兴外骨骼机械足在其踝关节前后布置一对弹簧,用于减少穿戴者在矢状面踝关节受力,而对其余自由度的受力并不考虑。虽然该类机械足结构较为简单,但不能实现外骨骼穿戴者抬脚后跟时依然对人体进行支撑的 ...
【技术保护点】
一种助行外骨骼无动力机械足,它主要包括传感鞋底、机械踝关节、外连接板和拉压弹簧,所述机械踝关节设在金属底板的横向底板上,该机械踝关节包括轴座、关节轴承、轴和耳座,其中,轴座与金属底板固连,耳座设有中心通孔,关节轴承固定在中心通孔内,设在轴座上的轴穿过关节轴承的中心,其特征在于:所述传感鞋底包括金属底板、橡胶鞋底、4个微型压力传感器、鞋底连接座和长槽连接板,其中,金属底板为L形底板,橡胶鞋底固定在金属底板的纵向底板上,在橡胶鞋底前端设有圆弧形鞋头罩,或在橡胶鞋底前脚掌位置的两侧设捆绑带,在橡胶鞋底前脚掌和后脚掌的位置分别设有平行布置的2个沉孔,4个微型压力传感器分别设在上述沉孔中,并与金属底板固连;在金属底板前脚掌位置的两侧分别设有对称的凸块,凸块上均设有2‑3个螺纹孔,长槽连接板与鞋底连接座均为U形结构,在长槽连接板两侧的板端设有槽孔,通过螺栓将长槽连接板的槽孔和上述凸块上的螺纹孔连接,使长槽连接板能够相对鞋底金属板进行沿长槽移动和绕螺栓轴线转动,所述鞋底连接座设在橡胶鞋底的后脚掌位置,长槽连接板靠后脚掌的一边与鞋底连接座底部靠前脚掌的一侧通过转动铰链连接,在鞋底连接座两端的板面上分别 ...
【技术特征摘要】
1.一种助行外骨骼无动力机械足,它主要包括传感鞋底、机械踝关节、外连接板和拉压弹簧,所述机械踝关节设在金属底板的横向底板上,该机械踝关节包括轴座、关节轴承、轴和耳座,其中,轴座与金属底板固连,耳座设有中心通孔,关节轴承固定在中心通孔内,设在轴座上的轴穿过关节轴承的中心,其特征在于:所述传感鞋底包括金属底板、橡胶鞋底、4个微型压力传感器、鞋底连接座和长槽连接板,其中,金属底板为L形底板,橡胶鞋底固定在金属底板的纵向底板上,在橡胶鞋底前端设有圆弧形鞋头罩,或在橡胶鞋底前脚掌位置的两侧设捆绑带,在橡胶鞋底前脚掌和后脚掌的位置分别设有平行布置的2个沉孔,4个微型压力传感器分别设在上述沉孔中,并与...
【专利技术属性】
技术研发人员:边辉,陈宇航,陈振宇,赵延治,
申请(专利权)人:燕山大学,
类型:发明
国别省市:河北;13
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