[实用新型]一种足踝康复助力型外骨骼装置

说明书

本实用新型公开了一种足踝康复助力型外骨骼装置，包括脚部、小腿和电池系统。脚部由脚掌和踝关节、鞋形外壳构成，踝关节分别联接脚掌和小腿。小腿由小腿侧板和自适应动力装置以及小腿后推板、小腿外壳、小腿绑带构成，自适应动力装置提供动力带动小腿转动，同时通过传动皮带传动带动踝关节转动，从而实现踝关节的往复性康复运动以及助力行走。同时，外骨骼足底实现了以压力传感器为支撑的上下空间立体分割式布局。本实用新型采用智能化控制系统，能最大化满足人机耦合需求,并实现康复训练或行走时诸传感器数据的保存与云端上传,供康复医师参考制定康复医疗方案。模拟人体的踝关节结构性能，满足踝关节的承载功能要求，平稳性和灵活性优良。

技术领域

本发明涉及人体穿戴设备，尤其是足踝康复助力型外骨骼装置。

背景技术

行走是人体下肢运动带动人体重心移动的结果，足踝在下肢运动中承受较大的力，并维持身体平衡。

中国老龄化现象越来越严重，外骨骼的出现不仅可以帮助一些老年人解决体力较差、行走不便的问题，也可以帮助一些丧失行走能力的人恢复行走能力。

发明内容

本发明的目的是提供一种脚踝关节助力与平衡装置，实现对足部运动的自主平衡，以及为人体行走提供助力。

发明目的是通过以下方式实现的：包括小腿1、脚部2和电池系统3。小腿1由小腿侧板7和自适应动力装置8以及小腿后推板9、小腿外壳10、小腿绑带11构成，自适应动力装置8提供动力带动小腿1转动，同时通过传动皮带28带动踝关节5转动，从而使脚掌4推动脚往前走。小腿侧板7包括：小腿内侧板23、小腿外侧板24、控制板25、控制板固定板26；其中小腿内侧板23、小腿外侧板24同时与第一带轮22活动铆接，使小腿1以第一带轮22为轴心在一定范围内旋转；控制板25与控制板固定板26连接 ，控制板固定板26与外侧小腿内侧板23和小腿外侧板24连接。自适应动力装置8包括：第二带轮27、传动皮带28、第二六轴传感器29、电机30、电机外壳31；其中电机30与第二带轮27固定连接，电机30转动，带动第二带轮27转动，通过传动皮带28带动第一带轮22转动从而推动脚往前行；第二带轮27与小腿内侧板23和小腿外侧板24固定连接，第二六轴传感器29和电机外壳31分别与内侧小腿内侧板23和小腿外侧板24连接。小腿后推板9包括：小腿后推板施力板32、小腿后推板连接板33；其中小腿后推板施力板32通过小腿后推板连接板33与内侧小腿内侧板23和小腿外侧板24连接。脚部2由脚掌4和踝关节5、鞋形外壳6构成，踝关节5分别联接脚掌4和小腿1。脚掌4包括：下脚底板14、中脚底板15、上脚底板16、脚底板连接板17、脚底压力传感器18；其中下脚底板14、中脚底板15和上脚底板16、脚底压力传感器18分别与脚底板连接板17固定连接；中脚底板15和上脚底板16同时与踝关节5固定连接。踝关节5包括：踝关节连接板19、第一六轴传感器20、第一六轴传感器固定板21、第一带轮22；其中踝关节连接板19、中脚底板15、上脚底板16与第一带轮22固定连接；第一六轴传感器20固定在第一六轴传感器固定板21上，第一六轴传感器固定板21与踝关节连接板19连接；第一带轮22与小腿1活动铆接。电池系统3包括：电源模块12、腰部绑带13；其中电源模块12镶嵌在腰部绑带13中，为控制电路与电机30供电。

本发明足踝康复助力型外骨骼装置，当人踩上脚底板，脚底板的压力传感器感受到压力将信号传给控制板，然后控制板发出指令，让电机带动小腿转动，通过传动皮带传动带动脚踝和脚底板运动，从而在小腿后推板和脚底板的作用力下，推动腿和脚往前行；同时人脚给脚底板施加的压力不断变化，压力传感器就会不停的给控制板反馈信号，从而控制板根据不同的信号发出相应的指令。当小腿和脚部运动时，第一六轴传感器和第二六轴传感器感受到加速度将信号传给控制板，控制板发出相应的指令。