一种双自由度踝关节假肢

本发明涉及人体假肢领域，具体涉及一种双自由度踝关节假肢。

背景技术：

1、随着人口老年化的增加以及诸如糖尿病等疾病的流行，伤残人士和被截肢者的数量每年都在增加。因此，对矫正设备和假肢的需求也在增加。假肢是截肢患者日常生活的必备装置，以下肢踝关节假肢为例，其主要功能是代替残缺肢体，辅助患者正常行走，满足人体正常步态所需的能量，假肢配置有缓冲和储能功能。

2、目前，踝关节假肢通常设置有沿高度方向或略偏离高度方向弹性机构，其能够缓冲和储能的功能，提高使用者行走的便捷程度，但其限制了步幅姿态的灵活程度及稳定性。

技术实现思路

1、为解决上述背景技术提出的技术问题，本发明提供了一种双自由度踝关节假肢，包括：

2、连接装置，适于与人体小腿部或小腿部分假肢连接；

3、旋转支撑装置，包括转动座、前置弹性部件、后置弹性部件以及定位座，所述转动座和所述连接装置可拆卸相连，所述转动座和所述定位座转动配置，所述前置弹性部件和所述后置弹性部件相间隔避让设置；

4、以及支撑足底，和所述定位座可拆卸相连；

5、其中，所述前置弹性部件具有前置滑动端和前置转动端，所述前置滑动端和所述转动座滑动配置，所述前置转动端和所述定位座转动配置，所述后置弹性部件具有后置滑动端和后置转动端，所述后置滑动端和所述转动座滑动配置，所述前置转动端和所述定位座转动配置；

6、在外力作用下，所述转动座在其旋转行程中能够沿第一方向挤压作用所述前置滑动端和所述前置转动端相靠近以前置蓄能，并拉伸作用所述后置滑动端和所述后置转动端相远离以后置蓄能；或在其旋转行程中能够沿第二方向挤压作用所述后置滑动端和所述后置转动端相靠近以后置蓄能，并拉伸作用所述前置滑动端和所述前置转动端相远离以前置蓄能；所述第一方向和所述第二方向互逆设置。

7、可选地，所述旋转支撑装置还包括浮动组件,所述浮动组件包括浮动杆、第一轴承和第二轴承，所述第一轴承安装在所述转动座上，所述第二轴承安装在所述定位座内，所述浮动杆安装在所述第一轴承和所述第二轴承内。

8、可选地，所述浮动杆设置有两个，所述第一轴承设置有两个，所述定位座内设置有两个所述第二轴承，两个所述浮动杆的两端分别对应连接所述第一轴承和所述第二轴承。

9、可选地，所述定位座内设有安装槽，所述安装槽配置为回转体结构，所述第二轴承设置在所述安装槽内；和/或

10、所述转动座设置有对接孔，所述对接孔适于穿设转接座设置；所述对接孔用于安装第一轴承。

11、可选地，所述转动座上设有导槽结构，所述导槽结构适于与前置滑动端、后置滑动端滑动配置，所述导槽结构包括第一导槽和第二导槽，所述第一导槽和所述前置滑动端滑动配置，所述第二导槽和所述后置滑动端滑动配置；和/或

12、所述转动座上设有平衡槽结构，所述平衡槽结构包括若干穿设所述转动座的平衡孔。

13、可选地，所述前置弹性部件包括第一轨道件，所述第一轨道件固定设置在所述第一导槽，所述第一轨道件设置为环状结构，所述前置滑动端滑动设置在所述第一轨道件内；所述后置弹性部件包括第二轨道件，所述第二轨道件固定设置在所述第二导槽，所述第二轨道件设置为环状结构，所述后置滑动端滑动设置在所述第二轨道件内。

14、可选地，所述转动座同所述定位座相对旋转的第一转动轴线设置在所述前置转动端同所述定位座相对旋转的第二转动轴线和所述后置转动端同所述定位座相对旋转的第三转动轴线之间，所述第一转动轴线、第二转动轴线以及第三转动轴线平行相互设置。

15、可选地，所述连接装置包括连接柱、转接本体以及连接件；所述连接柱和所述转接本体固定连接或一体设置；所述转接本体上设有第一连接孔，所述转动座靠近所述连接装置的一侧设有第二连接孔，所述第一连接孔和所述第二连接孔对应设置，所述连接件适于穿设所述第一连接孔以连接所述第二连接孔。

16、可选地，所述支撑足底设置为弹性结构，所述支撑足底包括第一弹性本体和第二弹性本体，所述第一弹性本体和所述定位座可拆卸相连，所述第一弹性本体和所述第二弹性本体适于在足部前端接合设置，在足部后端分离设置。

17、可选地，所述第二弹性本体包括左板体和右板体，所述左板体和所述右板体在足部前端和足部后端相间隔设置，所述左板体和所述右板体在足部中间段接合设置。

18、可选地，所述第二弹性本体在足部中间段呈向上凹陷设置，所述第一弹性本体接合连接于所述第二弹性本体足部中间段靠近第二弹性本体足部前端的区域。

19、可选地，所述前置弹性部件包括前置滑动杆、前置转动杆以及前置弹性件；所述前置滑动杆和所述前置转动杆安装在所述前置弹性件伸缩方向的两端；

20、所述后置弹性部件包括后置滑动杆、后置转动杆以及后置弹性件；所述后置滑动杆和所述后置转动杆安装在所述后置弹性件伸缩方向的两端。

21、可选地，所述前置弹性部件还包括第一约束座和第二约束座，所述第一约束座转动套接于所述前置滑动杆上，所述第二约束座转动套接于所述前置转动杆上，所述前置弹性件限位安装在所述第一约束座和第二约束座之间；

22、所述后置弹性部件还包括第三约束座和第四约束座，所述第三约束座转动套接于所述后置滑动杆上，所述第四约束座转动套接于所述后置转动杆上，所述后置弹性件限位安装在所述第三约束座和第四约束座之间。

23、本发明提供的技术方案，具有如下优点：

24、本发明提供的双自由度踝关节假肢，包括连接装置、旋转支撑装置以及支撑足底，连接装置适于与人体小腿部或小腿部分假肢连接；旋转支撑装置包括转动座、前置弹性部件、后置弹性部件以及定位座，转动座和连接装置可拆卸相连，转动座和定位座转动配置，前置弹性部件和后置弹性部件相间隔避让设置；支撑足底和定位座可拆卸相连。

25、此结构的双自由度踝关节假肢，可模拟踝关节矢状面的背屈/跖屈运动，使用者在行走状态下，可作用连接装置下压旋转支撑装置，支撑足底对上方的旋转支撑装置进行支撑，将前置弹性部件和后置弹性部件滑动设置在转动座上，在连接装置作用转动座旋转时，前置弹性部件和后置弹性部件在和定位座之间进行动态的蓄能及其释放过程，变化结构所处的空间高度和位置；转动座分别同前置滑动端、后置滑动端的滑动过程能够调节踝关节的高度，并可调节踝关节前后方向具有不同的联接高度，使踝关节假肢的背屈/跖屈贴合于人体姿态，本发明不仅能够提高使用者行走的便捷程度，并且能够提高步幅姿态的灵活程度及稳定性。

技术特征：

1.一种双自由度踝关节假肢，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的双自由度踝关节假肢，其特征在于，所述旋转支撑装置(2)还包括浮动组件(25),所述浮动组件(25)包括浮动杆(251)、第一轴承(252)和第二轴承(253)，所述第一轴承(252)安装在所述转动座(21)上，所述第二轴承(253)安装在所述定位座(24)内，所述浮动杆(251)安装在所述第一轴承(252)和所述第二轴承(253)内。

3.根据权利要求2所述的双自由度踝关节假肢，其特征在于，所述浮动杆(251)设置有两个，所述第一轴承(252)设置有两个，所述定位座(24)内设置有两个所述第二轴承(253)，两个所述浮动杆(251)的两端分别对应连接所述第一轴承(252)和所述第二轴承(253)。

4.根据权利要求2所述的双自由度踝关节假肢，其特征在于，所述定位座(24)内设有安装槽(241)，所述安装槽(241)配置为回转体结构，所述第二轴承(253)设置在所述安装槽(241)内；和/或

5.根据权利要求1所述的双自由度踝关节假肢，其特征在于，所述转动座(21)上设有导槽结构，所述导槽结构适于与前置滑动端、后置滑动端滑动配置，所述导槽结构包括第一导槽(213)和第二导槽(214)，所述第一导槽(213)和所述前置滑动端滑动配置，所述第二导槽(214)和所述后置滑动端滑动配置；和/或

6.根据权利要求5所述的双自由度踝关节假肢，其特征在于，所述前置弹性部件(22)包括第一轨道件(226)，所述第一轨道件(226)固定设置在所述第一导槽(213)，所述第一轨道件(226)设置为环状结构，所述前置滑动端滑动设置在所述第一轨道件(226)内；所述后置弹性部件(23)包括第二轨道件(236)，所述第二轨道件(236)固定设置在所述第二导槽(214)，所述第二轨道件(236)设置为环状结构，所述后置滑动端滑动设置在所述第二轨道件(236)内。

7.根据权利要求1所述的双自由度踝关节假肢，其特征在于，所述转动座(21)同所述定位座(24)相对旋转的第一转动轴线设置在所述前置转动端同所述定位座(24)相对旋转的第二转动轴线和所述后置转动端同所述定位座(24)相对旋转的第三转动轴线之间，所述第一转动轴线、第二转动轴线以及第三转动轴线平行相互设置。

8.根据权利要求1所述的双自由度踝关节假肢，其特征在于，所述连接装置(1)包括连接柱、转接本体(12)以及连接件(13)；所述连接柱和所述转接本体(12)固定连接或一体设置；所述转接本体(12)上设有第一连接孔(121)，所述转动座(21)靠近所述连接装置(1)的一侧设有第二连接孔(211)，所述第一连接孔(121)和所述第二连接孔(211)对应设置，所述连接件(13)适于穿设所述第一连接孔(121)以连接所述第二连接孔(211)。

9.根据权利要求1-8任一项所述的双自由度踝关节假肢，其特征在于，所述支撑足底(3)设置为弹性结构，所述支撑足底(3)包括第一弹性本体(31)和第二弹性本体(32)，所述第一弹性本体(31)和所述定位座(24)可拆卸相连，所述第一弹性本体(31)和所述第二弹性本体(32)适于在足部前端接合设置，在足部后端分离设置。

10.根据权利要求9所述的双自由度踝关节假肢，其特征在于，所述第二弹性本体(32)包括左板体(321)和右板体(322)，所述左板体(321)和所述右板体(322)在足部前端和足部后端相间隔设置，所述左板体(321)和所述右板体(322)在足部中间段接合设置。

11.根据权利要求10所述的双自由度踝关节假肢，其特征在于，所述第二弹性本体(32)在足部中间段呈向上凹陷设置，所述第一弹性本体(31)接合连接于所述第二弹性本体(32)足部中间段靠近第二弹性本体(32)足部前端的区域。

12.根据权利要求1-8任一项所述的双自由度踝关节假肢，其特征在于，所述前置弹性部件(22)包括前置滑动杆(221)、前置转动杆(222)以及前置弹性件(223)；所述前置滑动杆(221)和所述前置转动杆(222)安装在所述前置弹性件(223)伸缩方向的两端；

13.根据权利要求12所述的双自由度踝关节假肢，其特征在于，所述前置弹性部件(22)还包括第一约束座(224)和第二约束座(225)，所述第一约束座(224)转动套接于所述前置滑动杆(221)上，所述第二约束座(225)转动套接于所述前置转动杆(222)上，所述前置弹性件(223)限位安装在所述第一约束座(224)和第二约束座(225)之间；

技术总结本发明公开了一种双自由度踝关节假肢，涉及人体假肢领域。双自由度踝关节假肢包括连接装置、旋转支撑装置以及支撑足底，旋转支撑装置包括转动座、前置弹性部件、后置弹性部件以及定位座，转动座和连接装置可拆卸相连，转动座和定位座转动配置。本发明可模拟踝关节矢状面的背屈/跖屈运动，在连接装置作用转动座旋转时，前置弹性部件和后置弹性部件在和定位座之间进行动态的蓄能及其释放过程，变化结构所处的空间高度和位置；可调节踝关节前后方向具有不同的联接高度，使踝关节假肢的背屈/跖屈贴合于人体姿态，本发明不仅能够提高使用者行走的便捷程度，并且能够提高步幅姿态的灵活程度及稳定性。技术研发人员：郭凯,罗才君,马哈茂德·艾尔萨曼缇,穆斯塔法·奥尔班,杨洪波受保护的技术使用者：中国科学院苏州生物医学工程技术研究所技术研发日：技术公布日：2024/6/11