[发明专利]一种与步行及跑步相吻合的仿生四驱自行鞋

说明书

一种与步行及跑步相吻合的仿生四驱自行鞋，在鞋底底部设置有底板，在底板底部设置有前轴和后轴；在前轴上铰接有前摆臂，前摆臂自由端铰接有前滑轮；在后轴上铰接有后摆臂，后摆臂自由端铰接有后滑轮；设置有前后两组传动机构，四轮驱动。迈步时，脚掌及脚跟的离地高度在迈进中呈现流线型变化时，底板能始终对脚掌及脚跟施加适量向上的反推力、只需对鞋帮施加极少量向前的牵引力即可带动自行鞋加速向前；与原生态步行及跑步高度吻合、将正常步行或跑步时被大量损耗的能量转化为滑行动能、实现步行或跑步与滑行速度叠加；在脚跟与脚掌平衡受力的最佳姿势状态下自动刹车；可变换步行、跑步、原地踏步、踮脚尖等多种姿势。

技术领域

本发明涉及一种步行或跑步与滑行相结合、使步行或跑步与滑行速度叠加的助力鞋，特别涉及一种与步行及跑步相吻合的仿生四驱自行鞋。

背景技术

自行车是一种很好的纯人力代步工具，它使行进速度得到了较大提升。骑行与步行或跑步的发力方式不相吻合，人体本能的爆发力得不到充分释放，且须双手参与把控方向，所以骑自行车时不能象步行或跑步时那般自然、舒适。骑行时双脚的动作类似于爬坡，但仅相当于原地踏步，不能产生滑行、步行速度叠加。自行车重量、体积相对比较大，需要提供较大额外能量来克服自行车自身重量。滑冰鞋也可以代步滑行，但发力方式与步行完全不同，须向侧后方后蹬，曲线滑行，安全性及减震性能差，减速或刹车不方便。目前有一些能借助人体重量为动力滑行的自行鞋，但都与步行吻合度不高，行走不自然，速度提不起来，或只能踩踏滑行。授权公告号CN 103096985 B公开了一种步行单向自行鞋，其包括一鞋本体，该鞋本体的鞋底的前部相对其后部稍翘起，该鞋底的前部下底面开设有一开口状容置腔，该容置腔内设有轴向沿垂直上述鞋本体长度方向设置的滑轮体，该滑轮体轮面的最低点伸出上述容置腔的开口且所述最低点伸出幅度至多与上述鞋底的后部相齐平，且该滑轮体上设有控制其作单向转动以带动上述鞋底前行的单向控制件。滑轮体采用一中间轴轴接在容置腔内，单向控制件为安装在滑轮体与中间轴之间的单向轴承件；容置腔内衬套有一与上述容置腔相适配的底部呈开口状的内腔壳，上述滑轮体和中间轴安装在该内腔壳内；容置腔内还设有调节上述滑轮体使其轮面的最低点与此容置腔的开口相齐平的调节模块。平地滑行时单向控制件使滑轮体产生抓地力时，滑轮体相对于地面是静止不动的，这就要求脚部向后发力的速度足够快；滑轮体设置在鞋底的前部，滑行时全身重量始终作用于脚掌，踝关节负荷大；正常步行时是脚跟先着地，然后脚掌落地并发力，脚跟落地时正是人体重心下移、能量释放的过程，这部分能量没有得到转化利用；发力方式与步行发力方式不相吻合。公告号CN201119461Y公开了一种自行鞋：它包括脚踏板、车轮支架和齿轮驱动装置，车轮支架通过铰链设置在脚踏板的底部，车轮支架的两端分别设置驱动轮和辅助轮，齿轮驱动装置是由齿条、复合齿轮和传动轮组成，复合齿轮是由大齿轮和小齿轮复合而成，传动齿轮设置在驱动轮轴上，传动齿轮复合齿轮的小齿轮啮合，复合齿轮的大齿轮与设置在脚踏板底部的齿条相啮合；辅助轮与脚踏板之间设置有制动器，制动器与辅助轮相接的一端连接有弹簧，弹簧的端部连接有制动闸皮；行走时，通过人体自重带动齿条上下往复运动，然后带动复合齿轮上的小齿轮和大齿轮变速，复合齿轮的大齿轮再驱动传动轮进而驱动驱动轮转动，从而形成向前行走的动力；要刹车时，只要脚掌向前施力就能使制动器接触前辅助轮轮进行刹车。车轮支架不能随着脚步的抬起与落地产生良好的配合，脚掌受力时刹车，主要适合直上直下的踩踏方式向前滑行；不能产生滑行与步行速度叠加或行走不自然，与步行发力方式不相吻合。

发明内容

为此，本发明的目的是要提供一种与步行及跑步的行走姿势及发力方式高度吻合、有效转化步行或跑步时损耗的势能及动能为滑行动能、将平地步行转化为上坡式步行增加驱动力、使步行或跑步速度与滑行速度完美叠加的仿生四驱自行鞋。本发明的另一个目的是在脚跟与脚掌平衡受力一定时间时自动刹车，使人体在最自然的姿势状态下平稳刹车。

为达到上述目的，本发明的技术解决方案是：提供一种与步行及跑步相吻合的仿生四驱自行鞋，它包括由鞋帮和鞋底1构成的鞋子部分，其特征在于：在所述鞋底1底部设置有底板2，在所述底板2底部设置有轴向垂直于所述底板2长度方向的前轴3和后轴8；