一种刚柔耦合仿生被动顺应性踝足假肢制造技术

本发明专利技术公开一种刚柔耦合仿生被动顺应性踝足假肢，包括踝部、后足部、中足部、前足部、足底部、韧带仿制件Ⅰ、韧带仿制件Ⅱ、韧带仿制件Ⅲ；所述的后足部通过弹性体Ⅰ安装于足底部的后部上，所述的前足部通过弹性体Ⅱ安装于足底部的前部上，所述的踝部安装于后足部上，所述的中足部的后端上部通过球铰接件Ⅰ与踝部的下端前侧连接，后足部通过弹性连接件与中足部的后端下部连接，中足部的前端通过球铰接件Ⅱ与前足部后端连接；所述的韧带仿制件Ⅰ分别与踝部和后足部连接，所述的韧带仿制件Ⅱ分别与踝部和中足部连接；所述的韧带仿制件Ⅲ分别与中足部和前足部连接。本发明专利技术将刚性与柔性材料结合，能够增强使用者自然步态特性。

【技术实现步骤摘要】
一种刚柔耦合仿生被动顺应性踝足假肢
本专利技术涉及涉及踝足关节假肢领域，具体为一种刚柔耦合仿生被动顺应性踝足假肢。
技术介绍
现如今的踝足假肢基本上以实心硬质踝跟假肢（SACH）以及能量储存和返回假肢（ESR）为主，但是由于受到结构的限制，这两款假肢并不能很好的模拟人的自然步态行走。其中重要的原因之一是人体骨骼关节接触面十分的复杂，多条虚拟活动轴的相互配合使得人在日常行走过程中各关节均有不同的运动特性。在假肢仿生时，如何同时合理地布置人体各条韧带，并能实现其特有功能，使得整个足踝骨骼系统既灵巧，又不影响关节活动，十分关键。因此，设计出一款易于生产，且能符合人体行走生物力学与运动学特性的踝足假肢则显得十分重要。虽然现今市面上的假肢都以刚性材料为主，为此能提高截肢者的能量效率，但在提高舒适性和降低成本制作上却不尽人意。因此设计一款具有较大杨氏模量的顺应性柔性假肢势在必行，这样不但可以为截肢者提供稳定的支撑和增快能量的储存与转化，同时也能兼顾柔性材料易于维护，降低对健侧肢的代偿效应与继发性损伤。
技术实现思路
本专利技术旨本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种刚柔耦合仿生被动顺应性踝足假肢，包括踝部（1）、后足部（2）、中足部（3）、前足部（4）、足底部（5）、韧带仿制件Ⅰ（6）、韧带仿制件Ⅱ（7）、韧带仿制件Ⅲ（8），其特征在于：/n所述的后足部（2）通过弹性体Ⅰ（9）安装于足底部（5）的后部上，所述的前足部（4）通过弹性体Ⅱ（10）安装于足底部（5）的前部上，所述的踝部（1）安装于后足部（2）上，所述的中足部（3）的后端上部通过球铰接件Ⅰ（11）与踝部（1）的下端前侧连接，后足部（2）通过弹性连接件（12）与中足部（3）的后端下部连接，中足部（3）的前端通过球铰接件Ⅱ（13）与前足部（4）后端连接；/n所述的韧带仿制件Ⅰ（6）分别与踝部...

【技术特征摘要】
1.一种刚柔耦合仿生被动顺应性踝足假肢，包括踝部（1）、后足部（2）、中足部（3）、前足部（4）、足底部（5）、韧带仿制件Ⅰ（6）、韧带仿制件Ⅱ（7）、韧带仿制件Ⅲ（8），其特征在于：
所述的后足部（2）通过弹性体Ⅰ（9）安装于足底部（5）的后部上，所述的前足部（4）通过弹性体Ⅱ（10）安装于足底部（5）的前部上，所述的踝部（1）安装于后足部（2）上，所述的中足部（3）的后端上部通过球铰接件Ⅰ（11）与踝部（1）的下端前侧连接，后足部（2）通过弹性连接件（12）与中足部（3）的后端下部连接，中足部（3）的前端通过球铰接件Ⅱ（13）与前足部（4）后端连接；
所述的韧带仿制件Ⅰ（6）分别与踝部（1）和后足部（2）连接，所述的韧带仿制件Ⅱ（7）分别与踝部（1）和中足部（3）连接；所述的韧带仿制件Ⅲ（8）分别与中足部（3）和前足部（4）连接。


2.根据权利要求1所述的刚柔耦合仿生被动顺应性踝足假肢，其特征在于：
所述的踝部（1）包括胫腓骨仿制件(101)、踝关节滚轴(102)、踝关节支座（103）、距骨仿制件（104）、韧带仿制件Ⅳ(105)；所述的距骨仿制件（104）为水平的梯形体结构，梯形体的底面朝向前方，距骨仿制件（104）安装于后足部（2）的上端面上；所述的踝关节支座（103）安装于距骨仿制件（104）的上端面上；所述的踝关节支座（103）的上端面上设有弧形凹面，该弧形面的轴向水平设置并且与冠状面平行；所述的胫腓骨仿制件(101)的下端面上固定设有踝关节滚轴(102)，所述的踝关节滚轴(102)对应踝关节支座（103）的上端面上的弧形面形状，并置于该弧形面内；所述的韧带仿制件Ⅰ（6）的两端分别设于胫腓骨仿制件(101)和后足部（2）上；所述的胫腓骨仿制件(101)与距骨仿制件（104）之间设有韧带仿制件Ⅳ(105)；
所述的距骨仿制件（104）前侧面设有方形体结构的仿距骨头部件（106），当刚柔耦合仿生被动顺应性踝足假肢为左足件时，仿距骨头部件（106）位于距骨仿制件（104）的右侧，当凸柔耦合仿生被动顺应性踝足假肢为右足件时，仿距骨头部件（106）位于距骨仿制件（104）的左侧；
所述的仿距骨头部件（106）的前端与球铰接件Ⅰ（11）的后端连接；所述的球铰接件Ⅰ（11）的前端设有距骨仿制件球铰接头（207），中足部（3）后端上部设有舟骨仿制件球窝（310），球铰接件Ⅰ（11）与中足部（3）通过距骨仿制件球铰接头（207）与舟骨仿制件球窝（310）铰接。


3.根据权利要求2所述的刚柔耦合仿生被动顺应性踝足假肢，其特征在于：
所述的后足部（2）包括距骨下底面支座（201）、跟骨上部仿制件（202）、距下关节限位件（203）、距下关节支座（204）、距下关节滚轴（205）、跟骨下部仿制件（206）；
所述的距骨下底面支座（201）与距骨仿制件（104）的下端面固定连接，距骨下底面支座（201）的下端面为弧形凹面，所述的距下关节支座（204）上端面为弧形凹面，这两个弧形凹面相互配合，距下关节滚轴（205）置于这两个弧形凹面之间，这两个弧形凹面与距下关节滚轴（205）的轴向均为水平设置并且与矢状面平行；
所述的距下关节支座（204）的下端面安装于跟骨上部仿制件（202）的上端面上；所述的距下关节限位件（203）设于跟骨上部仿制件（202）的上端面上，以距下关节支座（204）为中心左右对称安置；
所述的跟骨上部仿制件（202）设于跟骨下部仿制件（206）上，所述的跟骨下部仿制件（206）通过弹性体Ⅰ（9）安装于足底部（5）的后部上；所述的跟骨上部仿制件（202）的前端与弹性连接件（12）的后端连接。


4.根据权利要求3所述的刚柔耦合仿生被动顺应性踝足假肢，其特征在于：所述的距下关节限位件（203）由上下两部分组成，上部为弹性材料，下部为硬质材料，距下关节限位件（203）的上端面高于距下关节支座（204）的上端面，并且与距骨仿制件（104）的下端面之间留有间距。


5.根据权利要求3所述的刚柔耦合仿生被动顺应性踝足假肢，其特征在于：所述的韧带仿制件Ⅰ（6）设有三组；其中两组韧带仿制件Ⅰ（6）的上端与胫腓骨仿制件(101)的后侧面的两侧连接，下端向下延伸分别与跟骨上部仿制件（202）的后侧面两侧连接；第三组上端与距骨仿制件（104）的后侧面中部连接，下端与跟骨上部仿制件（202）的中部连接；
所述的韧带仿制件Ⅳ(105)设有五组，其中胫腓骨仿制件(101)的前侧面设有一组，这组胫腓骨仿制件(101)与距骨仿制件（104）的前侧面连接；胫腓骨仿制件(101)的左右两侧分别设有两组，这两组韧带仿制件Ⅳ(105)分别与距骨仿制件（104）的左右侧面连接。


6.根据权利要求2所述的刚柔耦合仿生被动顺应性踝足假肢，其特征在于：
所述的中足部（3）包括中足下支撑件（301）、中足中弹性连接件（302）、空气弹簧仓（303）、单向气阀（304）、下压板（305）、舟骨仿制件（306）、楔骨整体仿制件（307）、骰骨仿制件（308）、骰骨仿制件球铰接头（309）、舟骨仿制件球窝（310）、楔骨整体仿制件球窝Ⅰ（311）、舟骨仿制件球铰接头（313）、楔骨整体仿制件球窝Ⅱ（314）；
所述的中足下支撑件（301）为方形体结构；所述的舟骨仿制件（306）为等腰三棱柱结构，等腰三棱柱的底面竖直设置，位于中足部（3）的后端，舟骨仿制件（306）的顶边上设有球铰接件Ⅲ（14）；所述的球铰接件Ⅲ（14）的前端设有舟骨仿制件球铰接头（313）；所述的楔骨整体仿制件（307）为向前方倾斜向下的斜板，楔骨整体仿制件（307）的后端面设有楔骨整体仿制件球窝Ⅱ（314），所述的球铰接件Ⅲ（14）与楔骨整体仿制件（307）通过舟骨仿制件球铰接头（313）和楔骨整体仿制件球窝Ⅱ（314）铰接；所述的楔骨整体仿制件（307）的前端球铰接件Ⅱ（13）与前足部（4）后端连接，楔骨整体仿制件（307）经过球铰接件Ⅱ（13）和球铰接件Ⅲ（14）吊装于中足中弹性连接件（302）的上端面之上，相互之间留有间距；
所述的中足中弹性连接件（302）的上端面的后端与舟骨仿制件（306）的下方的边角连接，中足中弹性连接件（302）的上端面中部设有空气弹簧仓（303））；所述的空气弹簧仓（303）的上端面设有下压板（305），所述的下压板（305）的后部与舟骨仿制件（306）的下斜面的前部连接，空气弹簧仓（303）的两侧分别设有一个单向气阀（3...

【专利技术属性】
技术研发人员：任雷，靳剑桥，王坤阳，钱志辉，修豪华，梁威，任露泉，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22