[实用新型]一种仿生储能假脚

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种下肢截肢者使用的假脚，具体涉及一种采用复合材料制备，受压时前脚掌和后脚跟独立承压，模仿人脚受力结构的储能假脚。 

背景技术

现有假脚多以木材、金属、橡胶件制成，简单地替代人脚的支撑功能。而人在行走运动时除需支撑外，还需产生向前运动的推力，传统假脚由于刚性太大无法实现该功能。如现有的木胶假脚是由木块与橡胶黏而成，重而没有弹性，仅仅具有支撑功能，而无向前推动的功能，使用寿命亦也比较短。 

复合材料是一种高强度，低密度并且弹性较好的材料，强度与高强钢相当而密度只有高强钢的1/4，弹性模量是高强钢的1/10。因此使用复合材料制作假脚能够像弹簧一样受压时将能量储存起来，一松开便能自动回弹。采用复合材料制作的假脚在蹬离地面时，通过脚内的弹性体储存和释放能量，使步行更加轻松，并能进行跑跳。 

现有技术中，也有涉及到复合材料假脚的公开文献，例如专利号为ZL93212095.4的实用新型专利《带有复合材料龙骨的储能假脚》，所涉及到的一种储能假脚，该假脚采用一个具有弹性的C形结构复合材料板做为假脚的龙骨。然而，该实用新型存在的缺点是：当人垂直站立时，假脚由于储能变形会造成胫管后倾影响人的平稳站立。并且这种结构只能产生向上的弹力而向前的推力较小，致使穿戴者爬坡时比较费力。 

因此，有必要设计一种既轻便又能够模仿人脚构造的新型复合材料储能假脚，以满足截肢者的使用需要。 

发明内容

本实用新型的目的是提供一种能够模仿人脚工作原理的储能假脚，克服现有技术中假脚重、不够仿生、无向前推动力的不足。 

本实用新型所采用的技术方案是： 

一种仿生储能假脚，包含前脚掌和后脚跟，其特征是：所述前脚掌和后脚跟通过一个活动连接件或固定连接件相连接。

所述前脚掌为一个L型的双弹片结构。 

所述后脚跟是一个V型结构的弹性体。 

所述活动连接件是由金属圆棒或圆管切割出平行线或螺旋切槽而成的活动连接件，活动连接件能够产生一定的扭转及压缩变形，具有模仿人脚三点受力的结构特点。 

所述活动连接件是由钛合金或铝合金或不锈钢制作成的活动连接件。 

所述前脚掌为纤维增强复合材料制作成的前脚掌，所述后脚跟为纤维增强复合材料制作成的后脚跟。 

进一步，所述纤维增强复合材料由纤维增强织物与树脂基体复合而成，所述纤维增强织物为玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维中的一种或几种，所述树脂基体为环氧树脂，聚氨脂，芬醛树脂，乙烯基树脂中的一种或几种。 

本实用新型的有益效果是： 

1、前脚掌与后脚跟分离单独承力，以模仿人脚的三点受力结构，使得站立更平稳；

2、当假脚受压变形，前脚掌与后脚跟会自动调整压力分布以保持胫管的垂直；在蹬地阶段，后脚跟由于回弹释放能量会产生一个向前的推动力，使储存的能量转化为前进的动力，特别是在爬坡时能够更轻松，从而减轻截肢使用者的体力消耗；

3、本实用新型能够实现人脚踝的扭转功能，使行走转弯时更加灵活自如。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。 

图2是本实用新型另一实施例的结构示意图。 

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落在申请所附权利要求书所限定的范围。 

如图1所示，一种仿生储能假脚，包含前脚掌1和后脚跟2，前脚掌1与后脚跟2分离而非一体结构，它们通过一个活动连接件3相连接并传递压力。前脚掌1为碳纤维增强复合材料制作成的L型双弹片结构，厚度从脚跟到脚尖逐渐减薄。后脚跟2为碳纤维增强复合材料制作成的V型弹片结构。活动连接件3 由钛合金圆棒切割出平行线或螺旋切槽而成。 

如图2所示，本实用新型的另一实施例，一种仿生储能假脚，由前脚掌1、后脚跟弹片2和固定连接件4组成，前脚掌1与后脚跟2分离不直接接触，通过固定连接件4来传递压力。前脚掌1为玻璃纤维增强复合材料制作成的L型双弹片结构，厚度从脚跟到脚尖逐渐减薄。后脚跟弹片2为玻璃纤维增强复合材料制作成的V型弹片结构。固定连接件4 由铝合金加工而成。