CN109986536A - 一种足部结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种足部结构，包括足部小腿、足部转轴、足部转接件、足部基座、足部销钉和足底，足部转轴可旋转的设置在足部小腿的下端，足部转接件与足部转轴固定连接，足部转轴相对足部小腿的转动带动所述足部转接件的旋转，从而带动足底的内翻外翻动作；足部转接件和足部基座通过足部销钉可旋转的连接在一起，足部基座相对足部转接件的旋转带动足底的足部屈伸动作；足部基座上设置有调节槽，足底上设置有足底固定孔，足部基座和足底通过螺栓固定连接，螺栓穿过调节槽连接在足底固定孔内，螺栓在调节槽内的位置可调节，进而调节足部基座与足底的相对位置。使得足部结构的使用能够与使用者协调一致，提高安全性。

Description

一种足部结构

技术领域

本发明涉及可穿戴外骨骼领域，尤其涉及一种应用于可穿戴外骨骼的足部结构。

背景技术

足部结构是可穿戴外骨骼整体结构中的重要组成部分，首先，其关系到使用者在使用时能否穿戴舒适，外骨骼装置与使用者能否达到很好地贴合。其次，在用户使用可穿戴外骨骼时，合理的外骨骼足部结构可以保证使用者与外骨骼装置协调一致，保证使用者行动方面的自由度。现有外骨骼装置中的足部结构往往存在与使用者足部贴合不佳，使用者活动受限甚至与使用者发生干涉的情况，本发明可提高使用者的舒适度且保证使用过程中对使用者足部不造成伤害。

发明内容

本发明旨在至少解决上述技术问题之一，提供一种协调性好、运动范围可控并且能够与使用者的动作保持同步一致的足部结构。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种足部结构，包括包括足部小腿、足部转轴、足部转接件、足部基座、足部销钉和足底，所述足部转轴可旋转的设置在足部小腿的下端，所述足部转接件与所述足部转轴固定连接，所述足部转轴相对所述足部小腿的转动带动所述足部转接件的旋转，从而带动所述足底的内翻外翻动作；所述足部转接件和所述足部基座通过所述足部销钉可旋转的连接在一起，所述足部基座相对所述足部转接件的旋转带动所述足底的足部屈伸动作；所述足部基座上设置有调节槽，所述足底上设置有足底固定孔，所述足部基座和所述足底通过螺栓固定连接，所述螺栓穿过调节槽连接在所述足底固定孔内，所述螺栓在所述调节槽内的位置可调节，进而调节所述足部基座与所述足底的相对位置。

一些实施例中，所述足部小腿底部设置有足部转轴安装孔，所述足部转接件上设置有第一通孔，所述足部转轴可旋转的安装在所述足部转轴安装孔内，所述足部转接件通过所述第一通孔套设在所述足部转轴上。

一些实施例中，所述足部转轴和所述足部转接件上均设置有相互配合的销孔，所述足部转轴和所述足部转接件通过穿插在所述销孔内的销轴连接，所述销轴的轴线与所述足部转轴的轴线呈一定夹角设置。

一些实施例中，所述足部小腿底部并列设置有两个足部小腿吊耳，每个所述足部小腿吊耳上设置有一个所述足部转轴安装孔，所述足部转轴的两端分别配合设置在两个所述足部转轴安装孔内，以将所述足部转接件支撑在所述足部转轴上，所述第一通孔位于两个足部小腿吊耳之间。

一些实施例中，所述足底上设置有绑带。

一些实施例中，所述足部基座的上部设置并列设置有两个足部支撑件，每个足部支撑件上设置有一个足部基座支撑孔，所述足部销钉与两个所述足部基座支撑孔配合设置，以将所述足部销钉支撑在所述足部支撑件上，所述足部转接件的下端位于两个足部支撑件之间。

一些实施例中，所述足部基座的底部设置有足部连接件，所述调节槽设置在所述足部连接件上。

一些实施例中，所述足底包括从上至下依次设置的上板、主板、下板、底板和鞋底，所述上板包括足趾上板和足底上板，所述主板包括足趾主板和足底主板，所述下板包括足趾下板和足底下板。

一些实施例中，所述上板和主板之间设置有压力传感器，所述主板和下板之间设置有压力传感器。

一些实施例中，所述足趾上板与足底上板之间通过铰链连接，所述足趾主板与足底主板之间通过铰链连接，所述足趾下板与足底下板之间通过铰链连接。

本发明的有益效果在于：本发明提供的足部结构，通过足部转轴与足部小腿可旋转的连接，足部转接件与足部基座可旋转的连接，同时在足部基座上设置调节槽，实现对足部基座与足底的相对位置的调节；实现了足底的内翻外翻动作、足部屈伸动作，并且足部基座与足底相对位置可调节，从而达到了三个自由度的调节，活动范围大，使得足部结构的使用能够与使用者协调一致，保证了使用安全。

附图说明

图1是本发明一个实施例中，足部结构整体结构示意图。

图2是本发明一个实施例中，足部转轴的结构示意图。

图3是本发明一个实施例中，足部结构组成的爆炸图。

图4是本发明一个实施例中，足部转接件结构示意图。

图5是本发明一个实施例中，足部小腿与足部转接件的连接结构示意图。

图6是本发明一个实施例中，足部基座结构示意图。

图7是本发明一个实施例中，足部转接件与足部基座连接结构示意图。

图8是本发明一个实施例中，足底与足部基座连接结构示意图。

图9是本发明一个实施例中，足底结构爆炸图。

附图标记：

足部小腿10；足部转轴安装孔101；足部小腿吊耳102；足部转轴20；足部转接件30；第一通孔301；销孔302；销轴304；足部基座40；足部支撑件401；足部基座支撑孔402；足部连接件403；调节槽404；足底固定孔405；螺栓406；足部销钉50；足底60；绑带601；足趾上板602；足底上板603；足趾主板604；足底主板605；足趾下板606；足底下板607；压力传感器608；底板609；鞋底610。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将结合附图1至附图9详细说明一下本发明提供的足部结构。

如图1至图9所示，本发明的一个实施例中，足部结构包括足部小腿10、足部转轴20、足部转接件30、足部基座40、足部销钉50和足底60，所述足部转轴20可旋转的设置在足部小腿10的下端，所述足部转接件30与所述足部转轴20固定连接，所述足部转轴20相对所述足部小腿10的转动带动所述足部转接件30的旋转，从而带动所述足底60的内翻外翻动作，实现了足底60在内翻外翻方向上的自由度。

所述足部转接件30和所述足部基座40通过所述足部销钉50可旋转的连接在一起，所述足部基座40相对所述足部转接件30的旋转带动所述足底60的足部屈伸动作，实现了足底60在足部屈伸方向上的自由度。所述足部基座40上设置有调节槽404，所述足底60上设置有足底60固定孔405，所述足部基座40和所述足底60通过螺栓406固定连接，所述螺栓406穿过调节槽404连接在所述足底60固定孔405内，所述螺栓406在所述调节槽404内的位置可调节，进而调节所述足部基座40与所述足底60的相对位置。

通过足部转轴20与足部小腿10可旋转的连接，如图3、图6和图8所示，足部转接件30与足部基座40可旋转的连接，同时在足部基座40上设置调节槽404，实现对足部基座40与足底60的相对位置的调节；实现了足底60的内翻外翻动作、足部屈伸动作，并且足部基座40与足底60相对位置可调节，从而达到了三个自由度的调节，活动范围大，使得足部结构的使用能够与使用者协调一致，保证了使用安全。

本发明一个实施例中，如图3和图4所示，所述足部小腿10底部设置有足部转轴安装孔101，所述足部转接件30上设置有第一通孔301，所述足部转轴20可旋转的安装在所述足部转轴安装孔101内，所述足部转接件30通过所述第一通孔301套设在所述足部转轴20上。

如图足部转接件30通过第一通孔301支撑在足部转轴20上，实现足部转接件30与足部转轴20在上下方向的限位，同时实现两者之间的连接。同时，足部转轴20安装在足部转轴安装孔101内，实现足部转接件30与足部小腿10的连接。足部转轴20在足部转轴安装孔101内转动，带动足部转接件30的旋转，进而将转动传递到足底60，实现足底60的内翻外翻。

由于第一通孔301的轴线方向与足部转轴20的轴线方向是相同的，为了避免足部转接件30与足部转轴20之间的相互转动，如图2和图4所示，在足部转轴20和足部转接件30上设置有相互配合的销孔302，足部转轴20和足部转接件30通过穿插在销孔302内的销轴304连接，其主要目的是将足部转轴20与足部转接件30进行限位，保证足部转轴20在旋转时，足部转接件30能够与其同步转动。容易理解的，为了实现上述目的，销轴304的轴线与足部转轴20的轴线不能够平行，必须是有一定的夹角，才能对两者起到限位作用，进而实现足部转轴20与足部转接件30的同步转动。

更具体的，如图5和图6所示，所述足部小腿10底部并列设置有两个足部小腿吊耳102，每个所述足部小腿吊耳102上设置有一个所述足部转轴安装孔101，所述足部转轴20的两端分别配合设置在两个所述足部转轴安装孔101内，以将所述足部转接件30支撑在所述足部转轴20上，所述第一通孔301位于两个足部小腿吊耳102之间。

将足部转轴20穿设并架在两个足部小腿吊耳102之间，提高连接和转动的稳定性，并且便于组装。

在本发明的一个实施例中，为了便于使用者的使用，在足底60上设置有绑带601，类似于日常中穿鞋的鞋带，将使用者的足部与足底60进行捆绑固定。

同样的，如图7和图8所示，足部基座40与足部销钉50的连接，以及与足部转接件30的下端的连接，也需要设置两个足部支撑件401，才能很好的保证其连接和动作的稳定性。

因此，所述足部基座40的上部设置并列设置有两个足部支撑件401，每个足部支撑件401上设置有一个足部基座支撑孔402，所述足部销钉50与两个所述足部基座支撑孔402配合设置，以将所述足部销钉50支撑在所述足部支撑件401上，所述足部转接件30的下端位于两个足部支撑件401之间。

为了便于足部基座40与足底60的连接，足部基座40的底部设置有足部连接件403，调节槽404设置在足部连接件403上。一般情况下，足部连接件403设置成与足底60平行。

为了提高足底60的活动范围，本发明的一个具体实施例中，如图9所示，所述足底60包括从上至下依次设置的上板、主板、下板、底板609和鞋底610，所述上板包括足趾上板602和足底上板603，所述主板包括足趾主板604和足底主板605，所述下板包括足趾下板606和足底下板607。

将上板、主板和下板都设置成前后两部分，一方面便于组装，另一方面也更加符合人体学，提高使用者的使用舒适性。

同时，为了提高足部结构的使用安全性，需要对使用者的压力进行实时监测；因此，在上板和主板之间设置有压力传感器608，同时在主板和下板之前也设置有压力传感器608。

足趾上板602和足底上板603之间通过铰链连接，足趾主板604和足底主板605之间通过铰链连接，足趾下板606和足底下板607之间通过铰链连接。实现上板、主板和下板两个组成部分之间的相对运动，使其更加符合人体工程学，提高舒适性。

在本发明的一个具体实施例中，为了便于安装和设计，螺栓406采用内六角形螺栓406。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种足部结构，其特征在于，包括足部小腿、足部转轴、足部转接件、足部基座、足部销钉和足底，所述足部转轴可旋转的设置在足部小腿的下端，所述足部转接件与所述足部转轴固定连接，所述足部转轴相对所述足部小腿的转动带动所述足部转接件的旋转，从而带动所述足底的内翻外翻动作；所述足部转接件和所述足部基座通过所述足部销钉可旋转的连接在一起，所述足部基座相对所述足部转接件的旋转带动所述足底的足部屈伸动作；所述足部基座上设置有调节槽，所述足底上设置有足底固定孔，所述足部基座和所述足底通过螺栓固定连接，所述螺栓穿过调节槽连接在所述足底固定孔内，所述螺栓在所述调节槽内的位置可调节，进而调节所述足部基座与所述足底的相对位置。

2.根据权利要求1所述的足部结构，其特征在于，所述足部小腿底部设置有足部转轴安装孔，所述足部转接件上设置有第一通孔，所述足部转轴可旋转的安装在所述足部转轴安装孔内，所述足部转接件通过所述第一通孔套设在所述足部转轴上。

3.根据权利要求1或2所述的足部结构，其特征在于，所述足部转轴和所述足部转接件上均设置有相互配合的销孔，所述足部转轴和所述足部转接件通过穿插在所述销孔内的销轴连接，所述销轴的轴线与所述足部转轴的轴线呈一定夹角设置。

4.根据权利要求2所述的足部结构，其特征在于，所述足部小腿底部并列设置有两个足部小腿吊耳，每个所述足部小腿吊耳上设置有一个所述足部转轴安装孔，所述足部转轴的两端分别配合设置在两个所述足部转轴安装孔内，以将所述足部转接件支撑在所述足部转轴上，所述第一通孔位于两个足部小腿吊耳之间。

5.根据权利要求1所述的足部结构，其特征在于，所述足底上设置有绑带。

6.根据权利要求1所述的足部结构，其特征在于，所述足部基座的上部设置并列设置有两个足部支撑件，每个足部支撑件上设置有一个足部基座支撑孔，所述足部销钉与两个所述足部基座支撑孔配合设置，以将所述足部销钉支撑在所述足部支撑件上，所述足部转接件的下端位于两个足部支撑件之间。

7.根据权利要求1所述的足部结构，其特征在于，所述足部基座的底部设置有足部连接件，所述调节槽设置在所述足部连接件上。

8.根据权利要求1所述的足部结构，其特征在于，所述足底包括从上至下依次设置的上板、主板、下板、底板和鞋底，所述上板包括足趾上板和足底上板，所述主板包括足趾主板和足底主板，所述下板包括足趾下板和足底下板。

9.根据权利要求8所述的足部结构，其特征在于，所述上板和主板之间设置有压力传感器，所述主板和下板之间设置有压力传感器。

10.根据权利要求8所述的足部结构，其特征在于，所述足趾上板与足底上板之间通过铰链连接，所述足趾主板与足底主板之间通过铰链连接，所述足趾下板与足底下板之间通过铰链连接。