多层增压驱动的踝关节步态增稳系统技术方案

本发明专利技术提供了一种多层增压驱动的踝关节步态增稳系统，包括腿部紧固构件、腿脚连接组件、多层增压构件、压力传递构件以及脚部紧固构件，所述腿部紧固构件可拆卸的穿戴在人体的小腿部，所述脚部紧固构件可拆卸的穿戴在人体的脚踝部并缠绕后脚掌的底部，人体的前脚掌延伸到脚部紧固构件的外部并能够自由活动；所述腿脚连接组件的下端连接脚部紧固构件，所述腿脚连接组件的上端通过多层增压构件连接腿部紧固构件，当脚处于支撑相时，压力传递构件不允许腿脚连接组件的两端活动，当脚处于摆动相时，所述腿脚连接组件的两端分别与脚部紧固构件、多层增压构件活动配合，本发明专利技术结构简单，成本低廉，使用便捷，实用性强。实用性强。实用性强。

【技术实现步骤摘要】
多层增压驱动的踝关节步态增稳系统


[0001]本专利技术涉及医疗器械
，具体地，涉及一种多层增压驱动的踝关节步态增稳系统。

技术介绍

[0002]中风是全世界范围内致死率和致残率最高的疾病之一。我国中风发病率处于上升阶段，近年来每年新发病近300万人，给个人和社会造成巨大负担。中风幸存者绝大部分存在行走功能障碍，尤其是脚踝功能障碍，例如推进无力、内外翻不稳定等，从而导致行走速度下降、能量消耗增加和跌倒风险增加等问题，极大地影响了患者的生活质量。
[0003]目前常用的踝关节步态康复设备主要有：踝足矫形器、大型平台式康复机器人和外骨骼机器人。这些设备对患者的步态康复起到了一定的作用，但也存在诸多问题。踝足矫形器会限制踝关节正常运动；大型平台式康复机器人不能移动且成本高；外骨骼机器人踝关节助力功能仅考虑推进助力，未考虑踝关节内外翻增稳。因此，一款成本低廉且有效的踝关节步态增稳系统将为中风患者乃至其他踝关节功能障碍的人群的生活带来极大的便利。
[0004]专利文献CN 206809370U公开了一种基于3D打印的固定式轻量化踝足矫形器，包括小腿支撑部、踝关节支撑部和脚掌支撑部，小腿支撑部、踝关节支撑部和脚掌支撑部采用3D打印一体成型，该踝足矫形器上设有捆绑装置，脚掌支撑部的两侧设有侧翼，踝关节支撑部的踝骨部被切除，且踝关节支撑部靠近踝骨部的位置和小腿支撑部靠近腓肠肌下部的位置壁厚加厚，小腿支撑部靠近内外腓肠肌后侧的位置设置有若干镂空孔洞，但该设计会限制踝关节正常运动。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种多层增压驱动的踝关节步态增稳系统。
[0006]根据本专利技术提供的一种多层增压驱动的踝关节步态增稳系统，包括腿部紧固构件、腿脚连接组件、多层增压构件、压力传递构件以及脚部紧固构件；
[0007]所述腿部紧固构件可拆卸的穿戴在人体的小腿部，所述脚部紧固构件可拆卸的穿戴在人体的脚踝部并缠绕后脚掌的底部，人体的前脚掌延伸到所述脚部紧固构件的外部并能够自由活动；
[0008]所述腿脚连接组件的下端连接所述脚部紧固构件，所述腿脚连接组件的上端通过多层增压构件连接所述腿部紧固构件，当脚处于支撑相时，所述压力传递构件不允许所述腿脚连接组件的两端活动，当脚处于摆动相时，所述腿脚连接组件的两端分别与所述脚部紧固构件、多层增压构件活动配合。
[0009]优选地，所述压力传递构件包括腿部左气囊、腿部右气囊、左导管、右导管、脚底气囊、左限位外壳以及右限位外壳；
[0010]所述脚底气囊安装在所述脚部紧固构件上并位于所述后脚掌的下方，所述左限位
外壳、右限位外壳分别安装在所述腿部紧固构件的左侧、右侧，所述腿部左气囊、腿部右气囊分别安装在所述左限位外壳、右限位外壳内且分别连接所述多层增压构件，所述腿部左气囊、腿部右气囊分别通过左导管、右导管与所述脚底气囊连通；
[0011]当脚处于支撑相时，所述脚底气囊被脚掌挤压进而使腿部左气囊、腿部右气囊涨大挤压所述多层增压构件进而不允许所述腿脚连接组件与所述多层增压构件活动配合，当脚处于所述摆动相时，所述腿部左气囊、腿部右气囊回缩进而允许所述多层增压构件与所述腿脚连接组件活动配合。
[0012]优选地，所述多层增压构件包括左侧片组结构以及右侧片组结构；
[0013]所述左侧片组结构包括左移动片以及左固定片，其中，所述左侧片组结构的内外两端分别为左固定片，且以每两个所述左固定片之间设置一个左移动片的方式布置；
[0014]右侧片组结构包括右移动片以及右固定片，其中，所述右侧片组结构的内外两端分别为右固定片，且以每两个所述右固定片之间设置一个右移动片的方式布置。
[0015]优选地，当脚处于所述摆动相时，所述左移动片与左固定片滑动配合，所述右移动片与所述右固定片之间滑动配合。
[0016]优选地，所述腿脚连接组件包括左腿脚连接组件以及右腿脚连接组件；
[0017]所述左腿脚连接组件设置在小腿的左侧且所述左腿脚连接组件的两端分别与所述多层增压构件、脚部紧固构件活动配合；
[0018]所述右腿脚连接组件设置在小腿的右侧且所述右腿脚连接组件的两端分别与所述多层增压构件、脚部紧固构件活动配合。
[0019]优选地，所述压力传递构件内部形成密封空间，所述密封空间形成的密封环境通过防水布热封实现。
[0020]优选地，所述密封空间中填充有空气、油或者水。
[0021]优选地，当脚处于支撑相时，所述左限位外壳、右限位外壳的内壁分别对所述腿部左气囊、腿部右气囊形成相抵的挤压进而能够使所述腿部左气囊、腿部右气囊挤压所述多层增压构件。
[0022]优选地，所述左固定片安装在所述压力传递构件上所具有的左限位外壳上，所述左移动片通过左连接件与所述左固定片活动配合；
[0023]所述右固定片安装在所述压力传递构件上所具有的右限位外壳上，所述右移动片通过右连接件与所述右固定片活动配合；
[0024]其中，在所述支撑相时，所述左移动片、右移动片均不能移动；在所述摆动相时，所述左移动片、右移动片均能够在所述腿脚连接组件的驱使下相对于所述左固定片、所述右固定片上下滑动。
[0025]优选地，所述腿部紧固构件、脚部紧固构件均通过魔术贴实现穿戴。
[0026]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
[0027]1、本项目通过在脚底添加压力气囊，使系统在人行走过程中在支撑相时利用自身重力自然获得压力的增加；通过压力传递构件将压力增加传递至腿部；在腿部设置多层增压构件，利用多层结构将压力成倍放大，使得多层结构在压力作用下无法移动而稳定，同时在摆动相时又能够解除对踝关节的束缚。支撑相时多层结构稳定不动限制腿脚连接组件运动，从而限制踝关节内外翻转动实现踝关节内外翻增稳，特别是对于路面不是很平的情况，
可以减小行走能量消耗，降低踝关节内外翻拉伸风险，降低走路摔倒的风险。
[0028]2、本专利技术专利可应用于踝关节周围肌肉力量不足的人群如老年人、中风患者等进行步态康复，具有实际应用价值。
[0029]3、本专利技术采用全新的踝关节内外翻稳定系统设计，无须额外传感器或开关，也无须额外能量输输入提供动力，利用人体自身重力作为压力来源，使得结构简单且节约能源。
[0030]4、本专利技术在腿部设置多层增压构件，利用多层结构将压力成倍放大，使得多层结构在压力作用下无法移动而稳定；多层结构稳定不动限制腿脚连接组件运动，从而限制踝关节内外翻转动实现踝关节内外翻增稳通过多层薄片相互挤压成倍放大摩擦力，实现对薄片间相对运动的限制，从而实现踝关节内外翻增稳。
[0031]5、本专利技术可以轻松的穿戴在脚和小腿上，质量轻，对人体步态过程进行增稳辅助，不受环境和场地的限制。
[0032]6、本专利技术综合考虑成本性、便捷性、有效性和持久性，针对现有辅助设备存在的问题进行设计，有助于推进相关产品的研发与应用，提高现有的踝关节功能障碍人群的生活本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多层增压驱动的踝关节步态增稳系统，其特征在于，包括腿部紧固构件(1)、腿脚连接组件、多层增压构件、压力传递构件以及脚部紧固构件(7)；所述腿部紧固构件(1)可拆卸的穿戴在人体的小腿部，所述脚部紧固构件(7)可拆卸的穿戴在人体的脚踝部并缠绕后脚掌的底部，人体的前脚掌延伸到所述脚部紧固构件(7)的外部并能够自由活动；所述腿脚连接组件的下端连接所述脚部紧固构件(7)，所述腿脚连接组件的上端通过多层增压构件连接所述腿部紧固构件(1)，当脚处于支撑相时，所述压力传递构件不允许所述腿脚连接组件的两端活动，当脚处于摆动相时，所述腿脚连接组件的两端分别与所述脚部紧固构件(7)、多层增压构件活动配合。2.根据权利要求1所述的多层增压驱动的踝关节步态增稳系统，其特征在于，所述压力传递构件包括腿部左气囊(2)、腿部右气囊(3)、左导管(4)、右导管(5)、脚底气囊(6)、左限位外壳(14)以及右限位外壳(15)；所述脚底气囊(6)安装在所述脚部紧固构件(7)上并位于所述后脚掌的下方，所述左限位外壳(14)、右限位外壳(15)分别安装在所述腿部紧固构件(1)的左侧、右侧，所述腿部左气囊(2)、腿部右气囊(3)分别安装在所述左限位外壳(14)、右限位外壳(15)内且分别连接所述多层增压构件，所述腿部左气囊(2)、腿部右气囊(3)分别通过左导管(4)、右导管(5)与所述脚底气囊(6)连通；当脚处于支撑相时，所述脚底气囊(6)被脚掌挤压进而使腿部左气囊(2)、腿部右气囊(3)涨大挤压所述多层增压构件进而不允许所述腿脚连接组件与所述多层增压构件活动配合，当脚处于所述摆动相时，所述腿部左气囊(2)、腿部右气囊(3)回缩进而允许所述多层增压构件与所述腿脚连接组件活动配合。3.根据权利要求1所述的多层增压驱动的踝关节步态增稳系统，其特征在于，所述多层增压构件包括左侧片组结构以及右侧片组结构；所述左侧片组结构包括左移动片(10)以及左固定片(12)，其中，所述左侧片组结构的内外两端分别为左固定片(12)，且以每两个所述左固定片(12)之间设置一个左移动片(10)的方式布置；右侧片组结构包括右移动片(11)以及右固定片(13)，其中，所述右侧片组结构的内外两端分别为右固定片(13)，且以每...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏海生，李智军，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：