[发明专利]一种主动驱动的踝关节假肢

说明书

一种主动驱动的踝关节假肢，包括有主机架、电动直线驱动器、脚板连接架、脚板、扭簧和四棱台；脚板连接架固定在脚板上表面的跟部，主机架的底部通过踝关节转轴与脚板连接架的后端铰接，主机架顶部向前延伸有平台，平台上安装四棱台，四棱台用于与腿部结构连接；电动直线驱动器的顶端与平台前下部之间通过第一转轴铰接，电动直线驱动器的下端与脚板连接架前部之间通过第二转轴铰接；踝关节转轴套设扭簧，扭簧的两端分别抵顶主机架内侧面和脚板连接架上表面。本发明结构简单，重量轻，使用轻便，易于控制，通过控制电动直线驱动器的伸缩行程，使与其连接的脚板连接架绕踝关节转轴发生转动，进而实现截肢患者适配假肢后的膝关节假肢弯曲。

技术领域

本发明涉及假肢领域，特别涉及一种主动驱动的踝关节假肢。

背景技术

下肢假肢作为一种行走的康复辅具，已经被广泛应用于下肢截肢患者人群。踝关节作为假肢中重要的部件，在人行走时起到关键作用。假肢踝关节一般可以分为被动型和主动型，被动踝关节一般为单轴踝或者万向踝关节等，被动踝关节由于其不具备自主调节步态和无法供能等问题，使人在行走时候能量消耗增加并显得步态不对称；主动踝关节是指可以提供额外能量供给的踝关节，一般根据能量来源可以分为电驱、液压或者气动型，可以减轻截肢者的能量消耗并且提供良好的步态控制。电机作为一种常用的电驱动元件，具有体积大、成本高的缺点，并且传统的传动系统一般由复杂的带轮、丝杠传动构成，使整个主动踝关节复杂、重量大。

发明内容

本发明的目的是为了解决背景技术中存在的问题，而提供一种主动驱动的踝关节假肢。本发明通过控制电动直线驱动器的伸缩行程，使与其连接的脚板连接架绕踝关节转轴发生转动，进而实现截肢患者适配假肢后的膝关节假肢弯曲。

一种主动驱动的踝关节假肢，包括有主机架、电动直线驱动器、脚板连接架、脚板、扭簧和四棱台；脚板连接架固定在脚板上表面的跟部，主机架的底部通过踝关节转轴与脚板连接架的后端铰接，主机架顶部向前延伸有平台，平台上安装四棱台，四棱台用于与腿部结构连接；电动直线驱动器的顶端与平台前下部之间通过第一转轴铰接，电动直线驱动器的下端与脚板连接架前部之间通过第二转轴铰接；踝关节转轴套设扭簧，扭簧的两端分别抵顶主机架内侧面和脚板连接架上表面。

所述电动直线驱动器的前面、左面和右面包覆有外壳。

本发明的工作过程和原理：

本发明在步态的摆动期，此时假肢离地，电动直线驱动器收缩，进行趾屈动作，踝关节弯曲最大为12°，此时，踝关节转轴的扭簧受压，扭簧吸收能量。当足跟即脚板触地时，进入支撑期，电动直线驱动器伸出，进行背曲动作，踝关节弯曲最大为22°，扭簧释放能量，协同电动直线驱动器提供部分蹬地动作所需扭矩，减低患者行走能量消耗。本发明在摆动期快速调整踝关节假肢姿态，本发明在支撑期末期时可提供部分蹬地扭矩。

本发明的有益效果：

本发明结构简单，重量轻，使用轻便，易于控制，通过控制电动直线驱动器的伸缩行程，使与其连接的脚板连接架绕踝关节转轴发生转动，进而实现截肢患者适配假肢后的膝关节假肢弯曲。

附图说明

图1是本发明的踝关节呈直立状态的示意图。

图2是图1的后视图。

图3是图1的俯视图。

图4是图1的侧视图。

图5是本发明的踝关节呈最大趾屈姿态的示意图，踝关节弯曲12°。

图6是图5的侧视图。

图7是本发明的踝关节呈最大背曲姿态的示意图，踝关节弯曲22°。

图8是图7的侧视图。

图9是本发明覆设外壳的立体示意图。

具体实施方式