[發明專利]低能耗被動柔性踝足關節假肢

有效

• 申請號: 202011023562.X
• 申請日: 2020-09-25
• 公開（公告）號: CN112168440B
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 王坤陽;靳劍橋;任雷;錢志輝;修豪華;梁威;任露泉
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: A61F2/66
• 分類號: A61F2/66;A61F2/68
• 代理公司: 廣州圣理華知識產權代理有限公司 44302
• 代理人: 黃日濤

本發明的低能耗被動柔性踝足關節假肢，通過在柔性支撐組件設置前足坡度和后跟坡度使假肢，使假肢腳跟著地時，使足板后跟構件沿著坡度高的地方輔助人體向坡度低的方向傾斜，模擬人體足踝部外旋的姿態，以及假肢趾尖離地時，使足前板構件沿著坡度高的地方輔助人體向坡度低的方向傾斜，模擬人體足踝部內旋的姿態；以及假肢在外旋或內旋，通過帶動踝部底板配合踝部頂板對擠壓形變件的擠壓導向，使踝部組件向內側或外側側傾，模擬人體自然步行時足板內翻和外翻的動作。本發明的假肢，較好地模擬人體自然步行姿態，避免了截肢者在不自然步行時消耗不必要的能耗，有效地輔助截肢者自然步態的恢復使用可靠。

技術領域

本發明屬于人體假肢技術領域，具體涉及低能耗被動柔性踝足關節假肢。

背景技術

踝足關節下體假肢主要作用有以下幾個方面，1.支撐人體重量；2.緩震作用；3.輔助恢復自然步態行走；4.足趾離地期推進助力。但是，目前現有的下體假肢多數為剛性假肢，主動型剛性假肢雖然在支撐人體重量、緩震及推進過程中能發揮較高的工作效率。正常人體在自然步態行走過程中，在步態初期腳跟著地時，人體足踝部整體會有外旋以及踝關節會有稍微向外側傾的動作，在步態末期趾尖離地時，人體足踝部整體會有向內側旋后以及踝關節會有稍微向外側傾動作。現有的剛性假肢并沒有較好地模擬人體自然步態行走時足踝部的內外翻形變以及踝關節自然側傾動作，導致其不利于截肢者自然步態的恢復以及過多的增加人體負荷與提高新陳代謝速率，不利于截肢者自然步態。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種模擬人體自然步行姿態、有效地輔助截肢者自然步態的恢復的低能耗被動柔性踝足關節假肢。

為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案：

低能耗被動柔性踝足關節假肢，包括：

足板頂組件，包括可分別向底部方向彈性活動的足前板構件和足板后跟構件。

柔性支撐組件，其包括位于足前板構件下側的前足支撐墊以及位于足板后跟構件下側的后跟支撐墊，前足支撐墊頂部設有沿假肢內側方向減小的前足坡度，使足前板構件受壓時沿前足坡度方向側傾，后跟支撐墊頂部設有坡度沿假肢外側方向減小的后跟坡度，使足板后跟構件受壓時沿后跟坡度方向側傾。

踝部組件，連接在足板頂組件頂部后側，其包括踝部頂板、踝部底板和擠壓形變件，踝部頂板底部設有頂板導向座，踝部底板上側設有底板導向座，所述擠壓形變件兩端分別抵接在頂板導向座和底板導向座，頂板導向座設有對應假肢內側的頂板內側導向區以及對應假肢外側的頂板外側導向區，踝部底板設有對應假肢內側的底板內側導向區以及對應假肢外側的底板外側導向區。

足前板構件沿前足坡度方向側傾時，通過頂板內側導向區和底板內側導向區對擠壓形變件的擠壓作用使踝部組件向內側側傾。

足板后跟構沿后跟坡度方向側傾時，通過頂板外側導向區和底板外側導向區對擠壓形變件的擠壓作用使踝部組件向外側側傾。

與現有技術相比，本發明的低能耗被動柔性踝足關節假肢，通過在柔性支撐組件設置前足坡度和后跟坡度使假肢，使假肢腳跟著地時，使足板后跟構件沿著坡度高的地方輔助人體向坡度低的方向傾斜，模擬人體足踝部外旋的姿態，以及假肢趾尖離地時，使足前板構件沿著坡度高的地方輔助人體向坡度低的方向傾斜，模擬人體足踝部內旋的姿態；以及假肢在外旋或內旋，通過帶動踝部底板配合踝部頂板對擠壓形變件的擠壓導向，使踝部組件向內側或外側側傾，模擬人體自然步行時足板內翻和外翻的動作。本發明的假肢，較好地模擬人體自然步行姿態，避免了截肢者在不自然步行時消耗不必要的能耗，有效地輔助截肢者自然步態的恢復使用可靠。