一种自平衡踝关节外骨骼.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112294605A(43)申请公布日2021.02.02(21)申请号202011089325.3(22)申请日2020.10.13(71)申请人北京理工大学前沿技术研究院地址250000山东省济南市长清区海棠路8366号1205-9室(72)发明人宋遒志刘亚丽周能兵祁卓邓成果任伟志(74)专利代理机构北京君慧知识产权代理事务所(普通合伙)11716代理人吴绍群(51)Int.Cl.A61H3/00(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称一种自平衡踝关节外骨骼(57)摘要本发明涉及人体辅助设备领域，特别涉及一种自平衡踝关节外骨骼，包括：足底支撑件，包括前掌部和后掌部，前掌部和后掌部绕第一轴线转动连接，以在前后方向转动；小腿支撑组件，适于与人体小腿前侧贴合，下端与后掌部绕第二轴线铰接，第二轴线与第一轴线平行；弹性蓄能组件，连接后掌部和小腿支撑组件的上端，弹性蓄能组件包弹性件，小腿支撑组件绕第二轴线向前转动时，弹性件被拉动提供止动小腿支撑组件转动的力，本发明能够在穿戴者起步时，向小腿和足底提供支撑力，能够平衡踝关节的转动力矩，降低人体腿部的负荷，提高了人体的负重能力，还可减缓疲劳，有效的解决了现有技术中存在的问题。CN112294605ACN112294605A权利要求书1/2页1.一种自平衡踝关节外骨骼，其特征在于，包括：足底支撑件，能够固定于人体足部，包括前掌部和后掌部，所述前掌部和所述后掌部绕第一轴线转动连接，以在前后方向转动；小腿支撑组件，适于与人体小腿前侧贴合，下端与所述后掌部绕第二轴线铰接，所述第二轴线与所述第一轴线平行；弹性蓄能组件，连接所述后掌部和所述小腿支撑组件的上端，所述弹性蓄能组件包弹性件，所述小腿支撑组件绕所述第二轴线向前转动时，所述弹性件被拉动提供止动所述小腿支撑组件转动的力。2.根据权利要求1所述的一种自平衡踝关节外骨骼，其特征在于，所述弹性蓄能组件包括与所述后掌部相连的踝支杆、与所述踝支杆相连的后支杆，所述后支杆延伸至人体小腿后侧，所述弹性件连接所述后支杆和所述小腿支撑组件。3.根据权利要求2所述的一种自平衡踝关节外骨骼，其特征在于，所述踝支杆与所述后掌部绕第三轴线转动连接，所述第三轴线与所述第一轴线平行；所述踝支杆设置有第一限位部，所述后掌部设置有第二限位部，所述踝支杆相对所述后掌部逆时针转动至设定角度时，所述第一限位部与所述第二限位部抵接。4.根据权利要求2所述的一种自平衡踝关节外骨骼，其特征在于，所述弹性件包括弹簧和连接绳，所述弹簧设置于所述后支杆，所述连接绳的上端与所述小腿支撑组件相连、下端与所述弹簧相连。5.根据权利要求4所述的一种自平衡踝关节外骨骼，其特征在于，所述后支杆的上端设有导向槽，所述导向槽内设有导向轮，所述连接绳穿过所述导向槽并绕过所述导向轮。6.根据权利要求2所述的一种自平衡踝关节外骨骼，其特征在于，所述弹性件包括连接绳和至少两个弹性系数不同的弹性件，各所述弹性件设置于所述后支杆，所述连接绳的上端与所述小腿支撑组件相连、下端具有下连接部，所述下连接部与各所述弹性件可拆卸连接。7.根据权利要求2所述的一种自平衡踝关节外骨骼，其特征在于，所述踝支杆的设置具有连接孔的连接座，所述连接座还开设有调节孔，所述调节孔穿过所述连接孔的孔壁：所述后支杆设有穿过所述连接孔的连接钉，所述连接钉可转动安装在所述连接孔，所述连接钉位于所述调节孔的部分绕其轴向设有多个抵接平面，所述弹性蓄能组件好包括调节螺钉，所述调节螺钉旋合穿过所述调节孔并与所述抵接平面抵接，以止动所述后支杆转动。8.根据权利要求2所述的一种自平衡踝关节外骨骼，其特征在于，所述后掌部包括后承托片、与所述托片相连的立杆，所述立杆向前延伸后与所述前掌部转动连接，所述踝支架、所述小腿支撑组件与所述立杆同轴铰接。9.根据权利要求1所述的一种自平衡踝关节外骨骼，其特征在于，所述小腿支撑组件包括支撑板、铰接头，所述铰接头与所述后掌部绕所述第二轴线转动连接，所述铰接头与所述支撑板的下端绕第四轴线转动连接，所述第四轴线与所述第一轴线垂直。10.根据权利要求1所述的一种自平衡踝关节外骨骼，其特征在于，所述小腿支撑组件包括：第一前侧板，竖向延伸，上端与所述弹性蓄能组件相连，下段沿竖向间隔设有第一连接孔；2CN112294605A权利要求书2/2页第二前侧板，竖向延伸，上段沿竖向间隔设有若干个第二连接孔，下段设有第三连接孔；横折板，横向延伸后向后弯折，所述横折板朝向所述第二前侧板的端部沿横向间隔设有若干个第四连接孔；下连接板，下端与所述后掌部铰接，上端连接于所述横折板；连接钉，所述连接钉能够连接所述第一连接孔和所述第二连接孔、连接所述第三连接孔和所述第四