一种机械脚的制作方法

本申请涉及假肢的技术领域，尤其是涉及一种机械脚。

背景技术：

机械脚是用于帮助脚部截止患者恢复行走功能，机械脚大都采用碳纤维板制成，由于碳纤维板具有很好的弹性，可以满足机械脚着地时有足够的缓冲作用。

针对上述中的相关技术，发明人认为，患者在使用碳纤维板制成的机械脚行走时，不能够很好的模拟正常脚部行走时的动作，存在舒适程度不高的缺陷。

技术实现要素：

为了提高患者行走时的舒适程度，本申请提供一种机械脚。

本申请提供的一种机械脚采用如下的技术方案：

一种机械脚，包括安装块、设置在安装块上的连接部、铰接在安装块一侧的脚掌部、铰接在脚掌部远离安装块一侧的脚尖部以及铰接在安装块远离脚掌部一侧的脚跟部；所述安装块上开设有限位槽，所述脚掌部与安装块铰接的一端位于限位槽内，所述限位槽内于脚掌部的上方设置有使脚掌部抵接在限位槽下方内侧壁上的弹性块；所述安装块于脚跟部的下方固设有限位块，所述脚跟部与安装块之间设置有使脚跟部抵接在限位块上的弹性支撑部；所述脚掌部远离安装块的一端固设有使脚尖部无法向下转动的限位板，且所述脚尖部与安装块之间设置有使脚尖部抵接在限位板上的弹性件。

通过采用上述技术方案，脚掌部、脚尖部和脚跟部共同形成人脚部的形状，当患者带动机械脚踩踏时，会压动脚掌部和脚跟部向上移动，同时使弹性块和弹性支撑部同时压缩，而限位槽和弹性件又能限制脚掌部和脚跟部的移动范围，使其与正常脚部踩踏动作时产生的弹性范围一致；当患者带动机械脚提起动作时，脚跟部和脚掌部依次提起，此时脚尖部会与脚掌部之间产生转动，并使弹性件再次压缩，而脚跟部则在弹性支撑部的作用下恢复至与限位块抵接的状态；当机械脚完全提起后，弹性块带动脚掌部恢复初始位置，弹性件则带动脚尖部和脚掌部恢复初始位置，从而模仿人的正常脚部行走时的动作状态，使患者使用机械脚行走运动时更加舒适，而且还可以根据患者的身高体重来调整弹性支撑部和弹性件的弹力，提高患者使用时的舒适程度。

可选的，所述限位槽于脚掌部下方的内侧壁上设置有缓冲块，所述脚掌部抵接在弹性块和缓冲块之间，所述缓冲块均具有弹性。

通过采用上述技术方案，脚掌部恢复初始位置时会压紧在缓冲块上，使脚掌部恢复初始位置时不会与限位槽的内侧壁之间产生碰撞，减小了脚掌部活动时的磨损。

可选的，所述安装块上开设有安装孔，所述缓冲块呈圆柱体设置，所述安装孔的直径小于缓冲块的直径，所述缓冲块的一端涨紧在安装孔内。

通过采用上述技术方案，使缓冲块的安装和拆卸更加简单方便，便于在缓冲块长时间使用而磨损后对其进行更换。

可选的，所述限位块靠近脚跟部的一侧设置有缓冲块，所述脚跟部抵接在缓冲块上，所述缓冲块具有弹性。

通过采用上述技术方案，缓冲块对脚跟部的活动起到缓冲作用，使脚跟部在弹性支撑部的作用下恢复初始位置时不会与限位块之间出现膨胀，从而使脚跟部的活动更加柔和顺畅，进一步提高患者行走时的舒适度。

可选的，所述弹性支撑部包括固设在安装块上的固定块、设置在固定块靠近脚跟部一侧的安装座以及转动连接在安装座上的滑轮；所述固定块于安装座之间设置有弹性垫块，所述滑轮抵接在脚跟部上滚动。

通过采用上述技术方案，当脚跟部向上转动时，推动滑轮和安装座向上移动，并压缩弹性垫块；提起机械脚时，弹性垫块会推动安装座和滑轮向下移动，即带动脚跟部向下转动至初始位置；滑轮移动过程中还会在脚跟部上滚动，保证滑动移动时的顺畅程度。

可选的，所述固定块上开设有插接孔，所述安装座靠近固定块的一端固设有滑杆，所述滑杆穿设于插接孔内滑动，且所述弹性垫块套设在滑杆上。

通过采用上述技术方案，插接孔和滑杆的配合，对安装座和滑轮的移动起到导向作用，即对弹性垫块的变化起到导向作用。

可选的，所述滑杆的横截面呈正n变形设置，n≥3。

通过采用上述技术方案，使滑杆无法在插接孔内转动。

可选的，所述弹性件设置为气弹簧，所述气弹簧的两端分别与脚尖部和安装块铰接。

通过采用上述技术方案，气弹簧可以给脚尖部提供良好的支撑力，使机械脚踩踏做动作时，脚尖部无法自行转动，只能在受力而转动，并且可以根据患者的体重使用不同力度的气弹簧，提高患者行走时的舒适程度。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过脚掌部、脚尖部和脚跟部的弹性活动，模仿人正常脚行走使产生的运动，从而提高患者行走过程中的舒适程度；

2.在限位槽和限位块上均安装缓冲块，可对脚掌部和脚跟部复位时起到缓冲作用，减小碰撞磨损，提高脚掌部和脚跟部的使用寿命；

3.脚跟部采用滑轮的方式驱动弹性垫块压缩，减小脚跟部活动时与滑轮之间的摩擦，并且设置滑杆对弹性垫块的伸缩起到导向作用，保证弹性垫块伸缩时的移动方向。

附图说明

图1是本申请实施例中机械脚的结构示意图。

图2是表示机械脚的正视图。

图3是表示机械脚抬起时脚尖部和脚掌部相对转动的结构示意图。

图4是表示弹性块和缓冲块与安装块连接关系的局部爆炸图。

图5是表示弹性支撑部结构的局部剖视图。

图6是表示连接部与安装块连接关系的局部爆炸图。

附图标记说明：1、安装块；11、限位槽；12、弹性块；121、挡边；122、卡边；13、限位块；14、通孔；15、挡块；2、连接部；21、连接头；22、顶板；23、侧板；24、连接螺栓；3、脚掌部；31、限位板；4、脚尖部；41、弹性件；5、脚跟部；51、铰接杆；52、底板；521、滑道；6、弹性支撑部；61、固定块；62、安装座；63、滑轮；64、弹性垫块；65、滑杆；7、缓冲块。

具体实施方式

以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种机械脚。参照图1，机械脚包括安装块1、设置在安装块1上的连接部2、铰接在安装块1一侧的脚掌部3、铰接在脚掌部3远离安装块1一侧的脚尖部4以及铰接在安装块1远离脚掌部3一侧的脚跟部5；脚掌部3、脚尖部4和脚跟部5分别用于模仿人体脚部的脚掌、脚尖和脚跟，连接部2则用于将机械脚与人体的腿部进行连接。

参照图1和图2，脚掌部3的最低端高于安装块1的最低端，且脚掌部3靠近安装块1的一端呈向下弯曲的弧形设置；脚跟部5包括铰接杆51和底板52，铰接杆51与安装块1铰接，铰接杆51远离安装块1的一端向远离脚掌部3的一侧斜下方延伸，底板52固设在铰接杆51的底端，底板52的最低端与脚掌部3的最低端相平齐，使脚掌部3和脚跟部5之间形成与人体足弓形状相同的弧形足弓，底板52远离铰接杆51的一端设置有向上翘起的翻边；脚尖部4的最低端高于脚掌部3的最低端，使整个机械脚的形状与人正常的脚步形状一致，且脚尖部4远离脚掌部3的一端也设置有向上翘起的翻边。

参照图1，安装块1上开设有限位槽11，脚掌部3的一端位于限位槽11内与安装块1铰接，限位槽11的宽度大于脚掌部3的厚度，使脚掌部3可以在限位槽11内小幅度转动，并且限位槽11于脚掌部3上方的内侧壁上安装有弹性块12，弹性块12自身具有弹性，且弹性块12抵接在脚掌部3上，在弹性块12的作用下使脚掌部3保持与限位槽11下方内侧壁抵接的状态。

参照图1，安装块1靠近脚跟部5的一端固设有限位块13，限位块13位于铰接杆51的下方，且底板52与安装块1之间还设置有弹性支撑部6，在弹性支撑部6的作用下，使铰接杆51保持与限位块13抵接的状态。

参照图1和图2，脚尖部4铰接在脚掌部3的最低端，且脚掌部3靠近脚尖部4的一端还固设有限位板31，限位板31位于脚尖部4的下方，脚尖部4抵接在限位板31上，使脚尖部4收到限位板31的限制而无法向下转动，并且脚尖部4与安装块1之间还设置有弹性件41，弹性件41使脚尖部4保持抵接在限位板31上。

参照图2和图3，当患者行走过程中做踩踏动作时，脚掌部3和脚跟部5的最低端会抵接到地面上，同时受到人体的压力而向上转动，脚掌部3向上转动压缩弹性块12，脚跟部5向上转动压缩弹性支撑部6，从而使脚掌部3和脚跟部5模拟人正常脚部踩踏时出现的动作和变形；当患者提起机械脚时，脚跟部5会首先离地，并在弹性支撑部6的作用下回复初始位置，而脚尖部4会随着移动接触地面，脚掌部3则与脚尖部4之间转动，此时脚尖部4和安装块1之间的间距变小，弹性件41被压缩；当患者完全提起机械脚后，脚尖部4则在弹性件41的作用下回复初始位置，而脚掌部3也在弹性块12的作用下恢复初始位置；进而模拟了人正常脚部在行走时的运动状态和变化，使患者在行走时更加舒适。

参照图1和图4，弹性块12远离脚掌部3的侧面与限位槽11的内侧壁相抵接，且弹性块12的两侧均延伸至限位槽11的外侧并固设有挡边121，挡边121远离弹性块12的一端延伸至安装块1的上方，且挡边121的顶端固设有卡边122，卡边122抵接在安装块1的顶面上，两个卡边122的间距小于安装块1的厚度，并且两个挡边121、两个卡边122和弹性块12一体成型，即挡边121和卡边122均具有弹性，在挡边121和卡边122自身弹性的作用下夹持在安装块1上，从而将弹性块12安装在限位槽11内；且限位槽11的内侧壁于弹性块12靠近脚尖部4的一侧固设有挡块15，挡块15抵接在弹性块12上，使弹性块12不会再重力的作用下滑出限位槽11；在使用时间较长后，可以扳动两个卡边122，扩大两个卡边122的间距后将弹性块12从安装块1上取下，便于对弹性块12进行更换工作。

参照图2和图4，限位槽11于脚掌部3下方的内侧壁上设置有缓冲块7，缓冲块7具有弹性，脚掌部3抵接在弹性块12和缓冲块7之间，缓冲块7使脚掌部3活动时不会与限位槽11的内侧壁出现碰撞，对脚掌部3恢复初始位置起到缓冲作用，进一步提高患者使用的舒适程度。缓冲块7呈圆柱体设置，安装块1上开设有通孔14，通孔14的直径小于缓冲块7的直径，缓冲块7的一端呈半球形设置、另一端塞入通孔14内，使缓冲块7在自身弹力的作用下涨紧在通孔14中，便于对缓冲块7的安装和拆卸。

参照图2和图4，在限位块13靠近铰接杆51的一侧也同样安装有缓冲块7，铰接杆51抵接在限位块13上的缓冲块7上，对铰接杆51复位使起到缓冲作用，并且该缓冲块7的形状及安装方式与限位槽11内的缓冲块7形状和安装方式一致，此处不再做赘述。

参照图5，弹性支撑部6包括固设在安装块1上的固定块61、设置在固定块61一侧的安装座62以及转动连接在安装座62上的滑轮63；固定块61位于底座的上方，且固定块61与安装块1一体成型设置，安装座62位于固定块61靠近底板52的一侧，且安装座62与固定块61之间设置有弹性垫块64，弹性垫块64的两端分别抵接在固定块61和安装座62上，底座的顶面开设有滑道521，滑轮63抵接在滑道521内滚动。当底板52受力向上转动时，会向上推动滑轮63和安装座62，并压缩弹性垫块64，同时与滑轮63之间产生相对移动，此时滑轮63会在底板52上滚动，减小滑轮63与底板52之间的摩擦；当底板52失去受力后，弹性垫块64恢复初始位置，推动安装座62和滑轮63移动，即带动脚跟部5恢复初始位置。

参照图5，为了保证弹性垫块64压缩和恢复的过程中的移动方向，在安装座62靠近固定块61的一端还固设有滑杆65，固定块61靠近安装座62的一端开设有插接孔，滑杆65穿设在插接孔内滑动，弹性垫块64呈套筒状设置，且弹性垫块64套设在滑杆65上，弹性垫块64的一端与安装座62固定连接、另一端与固定块61抵接；当滑轮63和安装座62移动时，带动滑杆65在插接孔内滑动，弹性垫块64受到滑杆65的限制只能沿滑杆65的长度方向伸缩，从而保证了整个弹性支撑部6的伸缩方向。

并且，参照图5，滑杆65的横截面呈正n边形设置，n≥3，本实施例中的滑杆65呈正六边形设置，插接孔的横截面也呈正六边形设置，使滑杆65无法在插接孔内转动，保证滑轮63的移动方向无法变化。

上述中的弹性块12、缓冲块7以及弹性垫块64均采用硬度较软的聚氨酯材料制成，其弹性变形量较小，使脚掌部3和脚跟部5的活动范围与人正常脚掌和脚跟的活动范围一致。

参照图1，弹性件41设置为气弹簧，也可以选择液压弹簧；气弹簧的活塞杆铰接在脚尖部4上、缸体铰接在安装块1上，且气弹簧位于脚掌部3的上方，气弹簧与脚尖部4的铰接点位于脚掌部3与脚尖部4铰接点远离安装块1一侧的斜上方，气弹簧与安装块1的铰接点位于脚掌部3与安装块1铰接点的上方；当脚尖部4受力与脚掌部3之间出现相对转动时，会使脚尖部4与安装块1件间距变小，此时会带动气弹簧压缩，当脚尖部4失去受力后，气弹簧则带动脚尖部4恢复初始位置，而且可以根据患者自身的体重选择不同力度的气弹簧，提高患者行走使的舒适程度。

参照图1和图6，连接部2包括连接头21、固设在连接头21下方的顶板22以及两个固设在顶板22下方的侧板23；连接头21呈倒四棱台设置，用于和安装在人腿部上的接受体配合连接；两个侧板23相互平行且间隔设置，安装块1和固定块61的顶部均位于两个侧板23之间，侧板23上设置有多个连接螺栓24，其中一个连接螺栓24的螺柱贯穿两个侧板23并且与两个侧板23之间的安装块1螺纹连接，从而将两个侧板23和安装块1连接在一起；其余的多个连接螺栓24则分为两组，两组连接螺栓24分别安装在两个侧板23上，并贯穿侧板23后螺纹连接在固定块61上，而且连接螺栓24的螺柱不伸入到插接孔内，这样既能够保证连接部2与安装块1和固定块61的连接强度，又能够不干涉滑杆65在插接孔内的滑动。

本申请实施例一种机械脚的实施原理为：通过脚掌部3、脚尖部4和脚跟部5形成与人正常脚掌、脚尖和脚跟的形状，当患者行走过程中，机械脚做踩踏动作时，脚掌部3和脚跟部5均会小幅度转动，以模仿人正常脚踩踏动作时的动作，机械脚提起时，脚尖部4又会与脚掌部3之间出现转动，模仿正常脚提起时脚尖的动作，从而使患者在行走过程中更加与正常脚的运动相同，提高患者使用的舒适程度。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。