一种可快速行走的假肢机械足

本发明涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种可快速行走的假肢机械足。

对于一些从大腿位置截肢的患者来说，不能像正常人一样行走会给他们带来很多 苦恼，市场上现有的一些假肢腿大多为整体式的结构，患者用起来走路会很不协调，走起路 来也很慢，因此患者急需一种带关节的、可以快速行走的假肢机械足。

针对上述问题，本发明提供一种可快速行走的假肢机械足，本发明通过设置圆环 架可以让小腿锥形筒相对于大腿固定筒在两个垂直方向上摆动，增加了机械足的灵活性； 本发明通过设置电缸A、电磁铁可以让两个机械足成为一个整体，通过设置支撑杆和轮子可 以让患者在地面上快速行走。

本发明所使用的技术方案是：一种可快速行走的假肢机械足，包括大腿固定筒、粘 链、第一伺服电机、圆环架、连接板A、连接板B、第二伺服电机、电缸A、电磁铁、铰支座、导轨、 滑块、电缸B、支撑杆、销轴、直流电机、轮子、球铰连杆、压缩弹簧、脚底平板、横向支架、小腿 锥形筒，其特征在于：所述的大腿固定筒是一个锥形筒，其上面开口大，下面小，大腿固定筒 侧面设有一个半圆弧槽，在半圆弧槽中安装有一个粘链，粘链一端铰接在半圆弧槽一端，粘 链的另一端穿过半圆弧槽另一端设置的扣环，粘链用于将大腿固定住；大腿固定筒底部固 定有两个连接板A，小腿锥形筒顶部设有两个连接板B，连接板A和连接板B通过圆环架铰接 在一起，圆环架的外周上均布有四个轴，其中两个相对的轴分别与两个连接板B铰接在一 起，另外两个相对的轴分别与两个连接板A铰接在一起，在四个铰接处各安装有一个第一伺 服电机，其中两个第一伺服电机固定在连接板A外侧，另外两个分别固定在连接板B外侧，四 个第一伺服电机的电机轴分别与圆环架外围的四个轴通过弹性联轴器连接；在小腿锥形筒 的外侧设有一个竖直方向的导轨，导轨上滑动安装着滑块，滑块左右两侧各设有一个销轴， 每个销轴上转动安装着一个支撑杆，支撑杆上有一个矩形滑槽，在导轨中下部位置设有一 个横向支架，横向支架两端各设有一个销轴，每个销轴与对应侧的支撑杆的矩形槽滑动配 合，在导轨的底部竖直向上安装有一个电缸B，电缸B的活塞杆上端部与滑块固定连接，通过 电缸B控制滑块上下滑动；在支撑杆的下端部外侧设有一个直流电机，直流电机的电机轴上 设有一个轮子；在小腿锥形筒下部设有一个球铰支座，在脚底平板上方同样设有一个球铰 支座，小腿锥形筒和脚底平板之间通过球铰连杆连接，球铰连杆两端分别安装在两个球铰 支座中，球铰连杆的外侧均布有三个压缩弹簧，压缩弹簧的上端部与小腿锥形筒底部固定 连接，压缩弹簧的下端部与脚底平板固定连接；小腿锥形筒的内侧设有两个铰支座，每个铰 支座上都铰接安装着一个电缸A，电缸A的转动通过安装在铰支座侧面的第二伺服电机控 制，第二伺服电机的电机轴与电缸A的转轴连接，电缸A的伸缩杆前端固定有一个电磁铁。

本发明有益效果：

1.本发明通过设置圆环架可以让小腿锥形筒相对于大腿固定筒在两个垂直方向上摆 动，增加了机械足的灵活性。

2.本发明通过设置电缸A、电磁铁可以让两个机械足成为一个整体，通过设置支撑 杆和轮子可以让患者在地面上快速行走。

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的横向支架安装示意图。

图3为本发明在双腿并列行走时的示意图。

图4为本发明的球铰连杆安装示意图。

附图标号：1-大腿固定筒；2-粘链；3-第一伺服电机；4-圆环架；5-连接板A；6-连接 板B；7-第二伺服电机；8-电缸A；9-电磁铁；10-铰支座；11-导轨；12-滑块；13-电缸B；14-支 撑杆；15-销轴；16-直流电机；17-轮子；18-球铰连杆；19-压缩弹簧；20-脚底平板；21-横向 支架；22-小腿锥形筒。

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例

如图1、图2、图3、图4所示，一种可快速行走的假肢机械足，包括大腿固定筒1、粘链2、第 一伺服电机3、圆环架4、连接板A5、连接板B6、第二伺服电机7、电缸A8、电磁铁9、铰支座10、 导轨11、滑块12、电缸B13、支撑杆14、销轴15、直流电机16、轮子17、球铰连杆18、压缩弹簧 19、脚底平板20、横向支架21、小腿锥形筒22，其特征在于：所述的大腿固定筒1是一个锥形 筒，其上面开口大，下面小，大腿固定筒1侧面设有一个半圆弧槽，在半圆弧槽中安装有一个 粘链2，粘链2一端铰接在半圆弧槽一端，粘链2的另一端穿过半圆弧槽另一端设置的扣环， 粘链2用于将大腿固定住；大腿固定筒1底部固定有两个连接板A5，小腿锥形筒22顶部设有 两个连接板B6，连接板A5和连接板B6通过圆环架4铰接在一起，圆环架4的外周上均布有四 个轴，其中两个相对的轴分别与两个连接板B6铰接在一起，另外两个相对的轴分别与两个 连接板A5铰接在一起，在四个铰接处各安装有一个第一伺服电机3，其中两个第一伺服电机 3固定在连接板A5外侧，另外两个分别固定在连接板B6外侧，四个第一伺服电机3的电机轴 分别与圆环架4外围的四个轴通过弹性联轴器连接；在小腿锥形筒22的外侧设有一个竖直 方向的导轨11，导轨11上滑动安装着滑块12，滑块12左右两侧各设有一个销轴15，每个销轴 15上转动安装着一个支撑杆14，支撑杆14上有一个矩形滑槽，在导轨11中下部位置设有一 个横向支架21，横向支架21两端各设有一个销轴15，每个销轴15与对应侧的支撑杆14的矩 形槽滑动配合，在导轨11的底部竖直向上安装有一个电缸B13，电缸B13的活塞杆上端部与 滑块12固定连接，通过电缸B13控制滑块12上下滑动；在支撑杆14的下端部外侧设有一个直 流电机16，直流电机16的电机轴上设有一个轮子17；在小腿锥形筒22下部设有一个球铰支 座10，在脚底平板20上方同样设有一个球铰支座10，小腿锥形筒22和脚底平板20之间通过 球铰连杆18连接，球铰连杆18两端分别安装在两个球铰支座10中，球铰连杆18的外侧均布 有三个压缩弹簧19，压缩弹簧19的上端部与小腿锥形筒22底部固定连接，压缩弹簧19的下 端部与脚底平板20固定连接；小腿锥形筒22的内侧设有两个铰支座10，每个铰支座10上都 铰接安装着一个电缸A8，电缸A8的转动通过安装在铰支座10侧面的第二伺服电机7控制，第 二伺服电机7的电机轴与电缸A8的转轴连接，电缸A8的伸缩杆前端固定有一个电磁铁9。

本发明工作原理：本发明在使用时首先将大腿剩余部分伸进大腿固定筒1中，下一 步通过粘链2将大腿锁紧；本发明在行走时通过两组第一伺服电机3分别控制小腿锥形筒22 相对于大腿固定筒1在两个垂直方向上的摆动；通过压缩弹簧19进行减震，在需要快速行走 时患者将两条腿上的假肢机械足并列放置，下一步通过第二伺服电机7控制电缸A8转动使 之处于水平状态，下一步每个机械足上的电缸A8同时伸出，然后将两个机械足上的两组电 磁铁9对应起来并靠在一起，下一步电磁铁9通电并将彼此吸合在一起，使两个机械足固定 成为一个整体，下一步电缸B13带动滑块12下降，滑块12推动支撑杆14向下方摆动，在滑块 12下降到底部时轮子17接触地面，脚底平板20脱离地面，此时通过四个直流电机16控制四 个轮子17转动来使患者快速在路面上移动。