外骨骼缓冲助力的踝关节的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种外骨骼缓冲助力的踝关节，包括踝球窝、踝球头、橡胶垫圈和踝座；所述踝座的前后部分各开有一个通孔，用于与足部连接，踝座的中间开有一孔，该孔与所述踝球头上的轴过盈配合连接，所述踝球窝与踝球头铰接，该踝球头上焊接着一个凸台，踝球窝上开有一个槽，踝球头上的凸台可以从槽内伸出，所述橡胶垫圈置于踝座与踝球窝之间，橡胶垫圈与踝球窝的接触面是平面，踝球窝上具有与外骨骼腿部连接的杆；本发明踝关节在足部屈伸、外展内收的时候橡胶垫圈会被压缩，储存能量，恢复原形时候释放能量，从而达到缓冲、助力的作用。
【专利说明】外骨骼缓冲助力的踝关节
【技术领域】
[0001]本发明涉及机器人【技术领域】，具体涉及外骨骼机器人上使用的一种缓冲助力踝关节结构。
【背景技术】
[0002]在一些特殊场合，如消防救援，战场等场合，需要人有很大的耐力去进行工作，这时候会穿戴外骨骼。其中，踝关节是决定其行走方便舒适性能的关键部件之一。首先该踝关节需要有三个自由度，保证其舒适性，并且在每个自由度方向有一定的限位，保证其安全性，另外在走路的时候还应具有缓冲助力作用，减轻人的负重，防止人体受伤。
[0003]近期也有对外骨骼上的踝关节设计的出现，但是，大多数踝关节自由度不够，穿戴后行走不舒适，行动不自然。还有一些结构和生产工艺都比较复杂，造成成本很高，不适用于大范围推广。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种外骨骼缓冲助力的踝关节。
[0005]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:一种外骨骼缓冲助力的踝关节，包括:踝球窝、踝球头、橡胶垫圈和踝座；所述踝座的前后部分各开有一个通孔，用于与足部连接，踝座的中间开有一孔，该孔与所述踝球头上的轴过盈配合连接，所述踝球窝与踝球头铰接，该踝球头上焊接着一个凸台，踝球窝上开有一个槽，踝球头上的凸台可以从槽内伸出，所述橡胶垫圈置于踝座与踝球窝之间，橡胶垫圈与踝球窝的接触面是平面，踝球窝上具有与外骨骼腿部连接的杆。
[0006]本发明的有益效果是:
1、本发明外骨骼踝关节具有三个自由度，保证了其舒适性，且在三个自由度方向均有限位，保证了其安全性。
[0007]2、在足部屈伸，外展内收的时候橡胶垫圈会被压缩，储存能量，恢复原形时候释放能量，从而达到缓冲、助力的作用。
[0008]3、其结构由四个部件组成，结构简单，成本低。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为本发明结构的轴测图；
图2为本发明结构的左视图；
图3、图4为本发明结构的剖视图；
图5为踝球窝的零件图；
图中，踝球窝1、踝球头2、橡胶垫圈3、踝座4、槽11、轴21、凸台22、通孔41、孔42。【具体实施方式】
[0010]下面结合附图详细说明本发明的技术方案。
[0011]如图1-5所示，本发明外骨骼缓冲助力踝关节，包括:踝球窝1、踝球头2、橡胶垫圈
3和踝座4 ;所述踝座4的前后部分各开有一个通孔41，用于与足部连接，踝座4的中间开有一孔42，该孔42与所述踝球头2上的轴21过盈配合连接，该踝球头2上焊接着一个凸台22，所述踝球窝I与踝球头2配合，踝球窝I上开有一个槽11，踝球头2上的凸台22可以从槽11内伸出，槽11和凸台22的配合可以实现在左右转动方向上的限位，保证足部运动在一个安全的范围内。所述橡胶垫圈3置于踝座4与踝球窝I之间，橡胶垫圈3与踝球窝I的接触面是平面，橡胶垫圈3有弹性，行走过程中踝关节屈伸的时候橡胶垫圈3压缩储存能量，恢复原形状时释放能量，达到助力的目的，在此过程中还可以达到在屈伸和外展内收方向上的限位，保证足部能转动的角度小于人体所能转角度的范围，保证了该缓冲助力踝关节的安全性。踝球窝I上具有与外骨骼腿部连接的杆，且踝球窝I与踝球头2铰接，相当于球铰链，具有三个方向的自由度，可以实现足部的屈伸、外展内收和转动。
【权利要求】
1.一种外骨骼缓冲助力的踝关节，其特征在于，包括:踝球窝(I)、踝球头(2)、橡胶垫圈(3)和踝座(4);所述踝座(4)的前后部分各开有一个通孔(41)，用于与足部连接，踝座(4)的中间开有一孔(42)，该孔(42)与所述踝球头(2)上的轴(21)过盈配合连接，所述踝球窝(I)与踝球头(2 )铰接，该踝球头(2 )上焊接着一个凸台(22 )，踝球窝(I)上开有一个槽(11)，踝球头(2)上的凸台(22)可以从槽(11)内伸出，所述橡胶垫圈(3)置于踝座(4)与踝球窝(I)之间，橡胶垫圈(3)与踝球窝(I)的接触面是平面，踝球窝(I)上具有与外骨骼腿部连接的杆。
【文档编号】A61F5/052GK104161610SQ201410377791
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年8月3日 优先权日:2014年8月3日
【发明者】朱世强, 李月华, 王志 申请人:浙江大学