具有增强的稳定性和弹性能恢复的假足的制作方法_2

文档序号:9475268阅读:来源:国知局
连接。例如,附接构件10可以包括大致刚性的材料,例如铝、钢、钛、其他金属或金属合金、碳纤维、复合材料或大致刚性的塑料。然而,在其他实施方式中,附接构件10可以构造成可能地在多个平面中提供挠性。因此,在一些实施方式中,附接构件10可以包括更具挠性的材料或者包括在附接构件10的单独部件之间的挠性接头。例如,在一些实施方式中,附接构件10可以通过第一连接部12具有挠性连接,从而允许内/外以及/或者前/后方向上的运动。此外,这种连接可以通过第一连接部12允许扭转挠性。在其他实施方式中,如下面所进一步描述的,附接构件10可以通过第二连接部14和第三连接部16中的一者或两者具有挠性连接。
[0040]此外,在一些实施方式中,附接构件10可以包括假足的其他特征如下述传感器:所述传感器构造成例如测量假足的位置和运动、假足上的各个接头和部件的位置和运动(例如,如下面所进一步论述的连接部14、16和致动器20处的旋转位置和运动)、假足I的各个部件上(例如,下面所进一步论述的附接构件10、致动器20或弹性构件30、40、50上)的压力和力以及假足的其他可测量特性。传感器还可以构造成测量假足的环境,例如假足I移动的地形。应当理解的是,这些传感器可以定位在假足I的其他元件上,例如下面所进一步论述的致动器20、弹性构件30、40、50和其他元件上。
[0041 ] 附接构件10还可以包括电子设备(例如,计算机处理器)。例如,附接构件10可以包括构造成接收来自上述传感器的信息的电子设备。此外,在一些实施方式中,附接构件10可以包括下述电子设备:所述电子设备构造成将信息(例如,来自传感器的信息)通信至其他电子器件,例如通信至其他假体装置或外部计算机(例如,经由有线通信或诸如RF通信之类的无线通信)。这些电子设备还可以构造成接收来自其他假体装置或外部计算机的信息,这种信息可能包括来自其他传感器的信息和/或用于假足I的操作指令。
[0042]附接构件10还可以包括或限定罩18。罩18可以保护假足I的各个部件,例如电子设备(如上所述)、致动器20 (在下面描述)或其他部件。在一些实施方式中,罩18可以在冠状平面中包括敞开部,从而允许内-外方向上的运动的灵活性。在另外的实施方式中,罩18可以在矢状平面中包括敞开部,从而允许前-后方向上的运动的灵活性。在一些实施方式中,敞开部可以是形成在罩18中的竖向或横向的槽,从而允许与连接部12、14、16中的任一者相关联的枢轴的运动。
[0043]如图1中所示,附接构件10可以在第三连接部16处连接至第一弹性构件30。在一些实施方式中,第三连接部16可以提供可旋转的连接,但是也可以使用不可旋转的连接。在一些实施方式中,可以通过牢固地安装至附接构件10的轴来提供上述旋转一一第一弹性构件30可以绕该轴旋转。在其他实施方式中,第一弹性构件30可以固定至该轴,并且可以允许该轴与附接构件30之间的相对旋转。在一个实施方式中,第一弹性构件30可以包括或限定衬套或开口一一轴延伸穿过该衬套或开口。第一弹性构件30可以由足够挠性的材料如碳纤维形成,但是也可以使用其他合适的材料或材料的组合(例如,碳纤维和玻璃纤维)。在其他实施方式中,第一弹性构件30可以是大致无弹性的以提供刚性连接。应当理解的是,其他弹性构件40、50 (下面所进一步描述的)可以由类似的材料形成并且具有与第一弹性构件30类似的连接。
[0044]此外,第一弹性构件30可以形成为构造成提供所需挠性或刚性的形状。如图1中所示,弹性构件30包括位于第一弹性构件的上部部分(近端部)处并靠近第三连接部16的C状部32。C状部32被描绘为包括面向前的开口(例如,C状部32向前弯曲以使得C状部32朝向假足的前部凹入),但是在其他实施方式中,C状部也可以具有面向后的开口(例如,C状部32可以向后弯曲以使得C状部32朝向假足的后部凹入)。在一些实施方式中,C状部32在卸载时可以弯曲得多于90度、多于110度、130度、150度或170度。C状部32的弯曲会影响第一弹性构件30的阻力或挠性。应当指出的是,可以对该阻力或挠性进行调节,如下面所进一步描述的。
[0045]在图1的实施方式中,弹性构件30可以从C状部32的下部部分延伸到足部34中。弹性构件30的足部34可以是大致平的并且从假足I的后部部分朝向假足I的足尖区域延伸。足部34还可以包括缝36。如所示出的,缝36纵向地延伸至弹性构件30的足尖端部以将足部34分成可以独立地进行挠曲的两个或更多个足构件,但是在一些实施方式中,缝36也可以在足尖端部处闭合(例如在这种情况下,弹性构件30、40、50中的至少一个弹性构件在足尖部处是实体的以使得该缝在所述至少一个弹性构件的端部之前终止)。如将在下面进一步论述的,缝36可以允许改变弹性构件30的挠性和阻力。在另一实施方式中,弹性构件30、40、50可以是整体式的而没有任何缝。
[0046]如图4中进一步示出的,附接构件10可以在第二连接部14处连接至致动器20。像第三连接部16那样,第二连接部14能够旋转或者不能够旋转。应当指出的是,在图4中,第三连接部16处于附接构件10的前部部分中,并且第二连接部14处于附接构件10的后部部分中。类似地,致动器20位于假足I的后部部分处。然而,在其他实施方式中,致动器20可以定位在假足I的前部部分中,如下面所进一步描述的。
[0047]致动器20可以呈各种形式并且可以以各种方式进行操作,如通过示例的方式在于2011年3月I日作为美国专利N0.7,896,927公布的美国专利申请N0.11/367,049中以及于2010年12月23日作为美国2010/0324698公布的美国专利申请N0.12/816,968中所描述的,这两个美国专利均通过参引并入本文。例如,致动器20可以是有源致动器如螺杆马达、或者无源构件如弹性构件(例如,弹簧)或具有磁流变流体的室、或者可以是液压或气动系统。此外,致动器20可以构造成以各种方式进行操作,如另外在附录A和B中所论述的。例如,致动器20可以构造成在步态周期期间延伸或缩回以帮助用户。例如,致动器20可以在步态周期的摆动相期间将假足I的取向改变成背屈并且随后跖屈以使得假足I的足尖部在摆动相的初始部分期间被提起。在另一实施方式中,致动器20可以在用户处于放松(例如,坐着的)位置中时将假足I的取向改变为跖屈。此外,致动器20的这种运动可以改变弹性构件30、40、50的挠性或阻力,如下面进一步所描述的。在一些实施方式中,致动器20还可以进入低功率模式(例如,休眠模式),例如放松模式或者非工作模式。例如,致动器20可以在站立期间进入低功率模式,原因在于本文中所描述的实施方式可以在站立期间提供更大的稳定性,如下面进一步所描述的。有利地,低功率模式允许保存用以对致动器20提供动力的电池电力,从而允许致动器20在电池充电之间操作更长的时间段。
[0048]致动器20被描绘为在第四连接部22处连接至第二弹性构件40。像第二连接部14和第三连接部16那样,第四连接部22能够旋转或者不能够旋转。在一个实施方式中,第二弹性构件40可以包括或限定衬套或开口一一轴延伸穿过该衬套或开口以在第二弹性构件40与致动器20之间提供可旋转的连接或枢转轴线。第二弹性构件40可以以与第一弹性构件30的足部34类似的方式延伸到足部中。在一个实施方式中,第二弹性构件40可以延伸至假足I的远端,使得第一弹性构件30和第二弹性构件40延伸至假足I的远端处的大致相同的位置。此外,第二弹性构件40可以包括与第一弹性构件30的缝36类似的缝。甚至此外,第二弹性构件40可以由与用于第一弹性构件30的材料类似的材料如碳纤维构成。如所示出的,第二弹性构件40设置在第一弹性构件30的下方,并且切向地向前且朝向第一弹性构件延伸以沿着第一弹性构件30的足部34抵接第一弹性构件30。尽管第一弹性构件30和第二弹性构件40被描绘为在假足的足尖部处的近似相同的位置处终止,但是在一些实施方式中,第一弹性构件30可以延伸得更远,或者第二弹性构件40可以延伸得更远。例如,如图4A中所描绘的,第一弹性构件30和第三弹性构件50可以比第二弹性构件40延伸得更远,从而在第一弹性构件30与第三弹性构件50产生间隙
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