[发明专利]一种主被动相结合的低功耗踝关节假肢

权利要求书

1.一种主被动相结合的低功耗踝关节假肢，其特征在于：包括支撑架机构、主动驱动机构、踝轴关节机构、串联弹性驱动机构、并联弹簧机构和弹性脚板机构，所述的支撑架机构与弹性脚板机构相连接，所述的主动驱动机构、踝轴关节机构、串联弹性驱动机构、并联弹簧机构固连于支撑架机构中，其中：

所述的支撑架机构包括上支撑架（101）和下支撑架（102），该上支撑架（101）与下支撑架（102）在所述的踝轴关节机构处相连；

所述的主动驱动机构包括编码器、电机（3）、减速器（4）、主动锥齿轮套环（5）和主动锥齿轮（6），上述的编码器与电机（3）连接，所述的电机（3）通过减速器（4）、主动锥齿轮轴与主动锥齿轮（6）相连，所述的减速器（4）下方设置有主动锥齿轮套环（5），该主动锥齿轮套环（5）与上支撑架（101）相固连；

所述的踝轴关节机构包括从动锥齿轮（7）、踝轴（8）和踝轴轴承（9），所述的踝轴轴承（9）与上支撑架（101）、下支撑架（102）相连，所述的从动锥齿轮（7）与踝轴（8）相固连，该从动锥齿轮（7）与上述的主动锥齿轮（6）相啮合；

所述的串联弹性驱动机构包括曲柄（10）、串联弹簧连杆（11）、跖屈弹簧（12）、串联弹簧导套（13）、第一摇块（14）、第一摇块轴承（15）、背屈弹簧（16）、串联弹簧导杆（17）和弹簧压缩板（18），所述的曲柄（10）一端与上述的踝轴（8）相固连，曲柄（10）另一端与串联弹簧连杆（11）相铰接，所述的串联弹簧导杆（17）一端连接串联弹簧连杆（11），另一端固连有弹簧压缩板（18），该串联弹簧导杆（17）中部设置有第一摇块（14），所述的第一摇块（14）一侧的串联弹簧导杆（17）上串接有跖屈弹簧（12）和串联弹簧导套（13），所述的第一摇块（14）另一侧的串联弹簧导杆（17）两侧面设置有两个背屈弹簧（16），该背屈弹簧（16）通过各自的弹簧导杆安装于第一摇块（14）和弹簧压缩板（18）之间，所述的第一摇块（14）通过第一摇块轴、第一摇块轴承（15）与下支撑架（102）相连；

所述的并联弹簧机构包括并联弹簧连杆（19）、并联弹簧（20）、并联弹簧导套（21）、第二摇块（22）、并联弹簧导杆（23）和第二摇块轴承（24），所述的第二摇块（22）上并列固连有两并联弹簧导杆（23），该并联弹簧导杆（23）上套设有并联弹簧导套（21）和并联弹簧（20），所述的并联弹簧导杆（23）下端与并联弹簧连杆（19）相连接，所述的并联弹簧连杆（19）与下支撑架（102）相固连，所述的第二摇块（22）通过第二摇块轴、第二摇块轴承（24）与上支撑架（101）相连；

所述的弹性脚板机构包括下脚板（201）和上脚板（202），所述的下脚板（201）和上脚板（202）相固连。

2.根据权利要求1所述的一种主被动相结合的低功耗踝关节假肢，其特征在于：还包括压力传感器，所述的下脚板（201）和上脚板（202）通过螺钉固连组成脚板，该下脚板（201）和上脚板（202）的材质为碳纤维材料，整个脚板的前部与脚跟处内嵌有压力传感器。

3.根据权利要求2所述的一种主被动相结合的低功耗踝关节假肢，其特征在于：所述的主动驱动机构竖直设置，所述的踝轴关节机构水平设置，上述的电机（3）、减速器（4）、主动锥齿轮套环（5）、主动锥齿轮（6）的中轴线与从动锥齿轮（7）、踝轴（8）、踝轴轴承（9）的中轴线相垂直。