[发明专利]一种与步行及跑步相吻合的仿生自行鞋

说明书

提供一种与步行及跑步相吻合的仿生自行鞋，它包括底板，在底板前端设置有前滑轮，前滑轮安装在前摆臂自由端，前摆臂前端通过前摆臂轴与底板前端相铰接，在底板后端设置有后滑轮，后滑轮为一个万向轮，在前摆臂与底板之间，设置有利用体重来驱动前摆臂自由端在限定角度范围内摆动、且利用前摆臂自由端的摆动来驱动前滑轮转动的传动机构。它与步行及跑步的行走姿势及发力方式相吻合，使步行或跑步速度与滑行速度完美叠加。将前滑轮轴线的摆动轨迹，设置在底板对应于脚掌受力中心点处前方0‑3厘米的较佳范围内，有利于脚部对底板的掌控。将底板的离地高度降到最低。迈步时自动回弹、紧贴脚底，减轻脚部负荷。能在较为自然的姿势状态下轻松刹车。

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。本人在2019年12月14日提交了一件名称为自行鞋，申请号为CN2019112873590的专利申请，它包括鞋帮和鞋底1，在鞋底1底部固接有底板2，在底板2后端设置有后滑轮4，在底板2前端设置有前滑5，其特征在于：前滑轮5固定安装在前轮轴6上，前轮轴6通过轴承7铰接于一前摆臂8的前端，前摆臂8后端通过一小轴21与底板2相铰接，在前摆臂8与底板2间连接有一扭簧9，扭簧9的作用力使前摆臂前端向下摆动；此外，还设置有利用前摆臂8前端相对于底板2所产生的位移来驱动前轮轴6及前滑轮5的驱动机构。它采用舒适的、类似于步行的发力方式，直线滑行，大幅度地减少能量损耗的同时大幅提升前进速度。主要缺点是，1、与步行行走姿势及发力方式的吻合度不够高、不适用于跑步；2、前滑轮5及后滑轮4设置在底板2下方，使底板2的离地高度比较大，安全性较差；3、鞋底固接在底板2上，不能任意更换鞋子，尤其使鞋子与脚部的贴合性较差，有一种穿着没有弹性的硬底鞋的感觉；4、对方向的掌控比较差。

发明内容

为此，本发明的目的是要提供一种与步行及跑步相吻合的仿生自行鞋，能够有效转化步行或跑步时损耗的势能及动能为滑行动能、使步行或跑步速度与滑行速度完美叠加。本发明的另一个目的是要降低滑行时脚底的离地高度，以保障高速滑行时的平稳性、安全性、及舒适性。本发明又一目的是可以方便而快捷地将穿在脚上的鞋子与本发明自行鞋绑定或分离，并且，不影响鞋子与脚部的贴合度与舒适度。本发明的进一步的目的可以在较为自然的姿势状态下轻松刹车。

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自行鞋，它包括底板1，在所述底板1前端设置有前滑轮2，在所述底板1后端设置有后滑轮15，其特征在于：它还设置有前摆臂3，所述前摆臂3前端通过横向设置的前摆臂轴4与所述底板1前端相铰接；

所述前滑轮2安装在所述前摆臂3的自由端；

在所述前摆臂3与所述底板1之间，设置有使所述前摆臂3自由端只能在限定角度范围内摆动的限位件；

在所述前摆臂3与所述底板1之间，还设置有利用体重来驱动所述前摆臂3自由端在限定角度范围内相对于所述底板1摆动、且利用所述前摆臂3自由端相对于所述底板1在限定角度范围内的摆动来驱动所述前滑轮2转动的传动机构。

优选地，所述后滑轮15为一个万向轮，安装在所述底板1后端 ，从而使滑行中能够灵活地掌控方向。

优选地，所述底板1采用框体结构，由前梁1-1、后梁1-2、左纵梁1-3、以及右纵梁1-4构成；