CN113081697B - 一种主动储能式踝关节助行装置 - Google Patents

Abstract

本发明为一种主动储能式踝关节助行装置，包括驱动机构、动力传递绳、步态信息检测单元和足部执行机构；所述驱动机构包括驱动模块，驱动模块包括驱动电机、连接轴、电磁离合器和弹性元件；电磁离合器基座穿过连接轴安装在右支撑块上，弹性元件与电磁离合器的端盖连接；当电磁离合器的端盖和基座通电吸合后，驱动电机输出的扭矩传递至连接轴，使弹性元件扭转，实现装置的主动储能；弹性元件的刚度可调节，以改变储能能力。本装置通过弹性元件改变刚度，进而在不同负载情况下，在支撑相后期为穿戴者提供不同的辅助力，降低穿戴者的人体代谢消耗；将驱动电机的做功转换成弹性杆的弹性势能储存起来，所提供的辅助力远大于被动储能所提供的辅助力。

Description

一种主动储能式踝关节助行装置

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体是涉及一种主动储能式踝关节助行装置。

背景技术

随着科技水平的蓬勃发展，机器人不仅仅面向工业，而是向着军事、工业、农业、商用、医疗等更加多元的方向发展。而用于降低人体代谢消耗的助力机器人发展更加迅速，按照助力机器人面向对象的不同一般分为：人类增强型助力机器人，多用于军事，以增强士兵的负重能力；医疗康复型助力机器人，主要应用于医疗康复训练治疗中；运动辅助型助力机器人，帮助残疾人以及老年人进行肢体运动。助力机器人根据结构形式分为一体式和模块化式，一体式的机器人可以同时驱动髋关节、膝关节、踝关节，而模块化的机器人只能用于某一关节部位。

根据踝关节助力机器人的作用形式，可以将其分为被动式和主动式两种类型。被动式踝关节助行机器人不包含主动式执行元件，而是采用例如弹簧或者阻尼器这种结构紧凑、轻量化的机械结构来控制踝关节在步行时的运动。它们采取的策略是利用步态本身的特点，预先将能量储存起来，然后在需要驱动力的时候，采用适当的驱动结构再将储存的能量释放出来以减少人的能量消耗。美国卡内基梅隆大学机械工程系Steven H.Collins等人设计了一种被动式踝关节外骨骼，这款外骨骼能为小腿肌肉和肌腱提供一定辅助力，使得人体的行走能耗降低。美囯伊利诺伊大学厄巴纳－香槟分校的研究者研制了一款储能型的踝关节外骨骼，主要功能是使支撑期的踝关节能够自由转动，而在摆动期提供辅助力防止足下垂。本神奈川康复中心研制了一款利用油压阻尼器来实现踝关节运动控制的被动踝关节外骨骼，这款外骨骼重约400g，油压阻尼器在踝关节跖屈运动时提供阻力，从而防止摆动期的足下垂。只需调节油压阻尼器的参数，即可调整其输出力矩，以匹配不同用户的需求。主动式踝关节助力机器人则通常由电源供电，包含一个或者多个执行元件驱动踝关节运动，搭载传感器系统和控制系统对步行中的踝关节运动进行实时控制。哈弗大学和Wyss生物启发工程研究所联合开发了一款柔性踝关节外骨骼，该踝关节外骨骼重量轻，易于穿脱，用于中风后患者的临床步态训练。美国麻省理工Luke M.Mooney等人研制的一款主动式踝关节外骨骼，与没有外骨骼的行走相比，可以降低人类行走的代谢成本的11±4％。哈佛大学研制了一款由气动人工肌肉驱动的活动软踝关节矫正装置，支撑构件由软塑料和复合材料组成，采用气动人工肌肉作为驱动单元，用于治疗与神经肌肉疾病相关的步态病理。

目前下肢助力机器人一般采用髋关节、膝关节、踝关节一体化设计，存在质量重、体积大等缺点，导致下肢助力机器人效率低、续航能力弱、穿戴舒适性差并且无法为各下肢关节提供定制化辅助，因此设计并研究能够根据各下肢关节生理特点提供辅助的模块化轻量型单关节下肢助力机器人十分有研究意义。在人类行走过程中，踝关节提供人体推进的主要能量，所以研发一款踝关节助力机器人，提高人类行走效率，降低人在行走过程中的能量消耗，具有极大的研究意义和价值。踝关节助力机器人可穿戴于人体外部，有效地将人类运动意图与机器动力相结合，增强拓展人体运动能力，并对人体产生一定的机械防护，安全性高，环境适应性强。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种主动储能式踝关节助行装置。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种主动储能式踝关节助行装置，包括驱动机构、动力传递绳、步态信息检测单元和足部执行机构；驱动机构穿戴在使用者腰部，步态信息监测单元安装在使用者的大腿部，用于采集行走过程中的步态信息；动力传递绳连接驱动机构和足部执行机构，用于传递动力；其特征在于，所述驱动机构包括驱动模块，驱动模块包括驱动电机、连接轴、电磁离合器和弹性元件；

电磁离合器安装在连接轴上，弹性元件与电磁离合器的基座连接；当电磁离合器的端盖和基座通电吸合后，驱动电机输出的扭矩传递至连接轴，使弹性元件扭转，实现装置的主动储能；弹性元件的刚度可调节，以改变装置的储能能力。

所述驱动模块还包括驱动模块固定底板、电机固定支撑座、小同步带轮、同步带、同步带轮支撑座、大同步带轮、右支撑块、移动基座导轨、弹性杆、移动基座和左支撑块；

所述驱动电机通过电机固定支撑座安装在驱动模块固定底板上，驱动电机的输出轴上固定有小同步带轮；左支撑块、右支撑块和同步带轮支撑座依次安装在驱动模块固定底板上，连接轴的一端与同步带轮支撑座连接，连接轴的另一端穿过右支撑块并伸出右支撑块外，连接轴能相对于同步带轮支撑座和右支撑块转动；大同步带轮固定在连接轴上，同步带套装在小同步带轮和大同步带轮上；电磁离合器基座穿过连接轴安装在右支撑块上，卷筒和电磁离合器端盖均套在连接轴伸出右支撑块外的一端，卷筒位于远离右支撑块的一侧；

左支撑块和右支撑块之间安装有移动基座导轨，移动基座套装在移动基座导轨上；多个弹性杆的一端均与卷筒固连，弹性杆的另一端均穿过移动基座并伸出一段长度，保证弹性杆的另一端不会从移动基座中滑落；卷筒、弹性杆和移动基座构成弹性元件，移动基座在移动基座导轨上的位置可调节，实现弹性元件的刚度调节。

所述驱动模块还包括调节杆，调节杆的一端穿过左支撑块，与移动基座连接；调节杆与移动基座连接的部位设有螺纹，用于调节移动基座在移动基座导轨上的位置，以改变弹性杆位于移动基座与卷筒之间的有效长度，进而改变弹性杆的储能能力。

所述驱动模块还包括卡在调节杆上的止动挡圈，止动挡圈的端面与左支撑块的端面接触，防止调节杆窜动。

所述驱动模块还包括保护罩，保护罩罩在驱动模块固定底板上，将驱动模块的其余零件包裹起来。

所述足部执行机构包括小腿固定支架本体、小腿固定支架连接部、旋转轴、踝关节旋转部、足托和足托连接件；

所述小腿固定支架本体安装在小腿固定支架连接部的上部，踝关节旋转部转动连接在小腿固定支架连接部的下部；足托中部的两侧分别通过足托连接件与踝关节旋转部的两侧固连；动力传递绳的上端与驱动机构的弹性元件连接，下端与固定在小腿固定支架本体上，动力传递绳的内芯与踝关节旋转部固连。

所述足托连接件由上、下两个连接片构成，上连接片的下部设有调节滑槽，通过调节滑槽改变两个连接片的连接位置，对足托与踝关节旋转部之间的距离进行调节。

所述踝关节旋转部为U型支架，U型支架的两端均设有端耳。

所述步态信息监测单元采集使用者在行走过程中下肢关节角度，并通过串口通讯将角度信息传送给驱动机构的控制单元，控制单元通过下肢关节角度的特征值来确定当前步态周期所处相位；

在支撑相中期，驱动模块的驱动电机转动，驱动电机输出的扭矩传递至连接轴，电磁离合器的基座和端盖通电吸合，使卷筒在驱动电机的作用下绕中心轴线旋转，带动弹性杆发生扭转，将驱动电机的做功转换成弹性杆的弹性势能储存起来，实现装置的主动储能，在主动储能过程中动力传递绳从卷筒上被释放伸长；

在支撑相后期，驱动电机不工作，电磁离合器的基座和端盖断电，弹性杆恢复原始状态，释放所储存的能量，卷筒带动动力传递绳收缩，带动踝关节旋转部转动，从而使足托绕着小腿固定支架连接部的下部转动，实现足托绕踝关节的旋转运动，辅助使用者足部蹬起离地。

在负重远距离行走过程中，负重越大，足部蹬地离地需要的蹬地力越大，通过调节移动基座在移动基座导轨上的位置，减小弹性杆位于移动基座与卷筒之间的有效长度，使驱动电机在转动相同角度的情况下，弹性杆储存的能量更多，以提供更大的蹬地力。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本装置的驱动机构采用主动储能的方式，将驱动电机的做功转换成弹性杆的弹性势能储存起来，所提供的辅助力远大于被动储能形式的装置所提供的辅助力。

2、本装置的卷筒、弹性杆和移动基座构成一个变刚度弹性元件，通过改变弹性杆位于卷筒和移动基座之间的有效长度，实现变刚度，进而实现储能能力的可调节，在不同负载情况下，在步态周期的支撑向后期为穿戴者提供不同的辅助力，降低穿戴者的人体代谢消耗。

3、本装置工作时通过变刚度弹性元件储能，旋转角由驱动电机精确控制，变刚度弹性元件的刚度由调节杆调节，弹性杆的最大储能扭矩由直流伺服电机的负载转矩和变刚度弹性元件的物理特性所限制和决定，克服了现有的主动式踝关节助行器的驱动电机直接进行助力，因此该装置可以采用小力矩的驱动电机对变刚度弹性元件进行储能，比电机直接对踝关节助力时，对电机峰值力矩的要求较低，因此可选用小型电机，从而降低了整体装置的能耗。

4、该装置基于人体行走过程中支撑相后期跟腱独特的储能与放能规律，用变刚度弹性元件的刚度变化来模拟此过程，采用电机驱动变刚度弹性元件产生形变来储存能量，通过电磁离合器的通断来控制储能与放能，通过移动基座可以调节变刚度弹性元件所储存能量的大小，以改变人体在不同负重状态下踝关节所受的力矩，提供不同的蹬地力，有效降低人体行走过程中的代谢消耗。

5、驱动电机固定在电机固定支撑座上，驱动电机输出的扭矩经固定在驱动电机输出轴的同步带轮改变方向后传递至连接轴上，连接轴与驱动电机的输出轴相互平行这种结构有助于减小整体装置的空间结构。

附图说明

图1是本发明的整体穿戴效果图；

图2是本发明的驱动机构的结构示意图；

图3是本发明的驱动模块的结构示意图；

图4是本发明的足部执行机构的结构示意图；

图中，1、驱动机构；2、动力传递绳；3、步态信息检测单元；4、足部执行机构；

11、驱动模块；12、电源模块；13、控制单元；14、支撑板；

1101、驱动模块固定底板；1102、驱动电机；1103、紧固螺丝；1104、电机固定支撑座；1105、小同步带轮；1106、同步带；1107、连接轴；1108、同步带轮支撑座；1109、大同步带轮；1110、右支撑块；1111、电磁离合器；1112、止动挡圈；1113、锁紧螺母；1114、卷筒；1115、移动基座导轨；1116、弹性杆；1117、移动基座；1118、左支撑块；1119、调节杆；

401、固定螺钉；402、小腿固定支架本体；403、小腿固定支架连接部；404、连接轴；405、踝关节旋转部；406、足托；407、锁紧螺钉；408、足托连接件；409、调节滑槽。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明的技术方案作进一步详细说明，但并不用于限定本申请的保护范围。

本发明提供了一种主动储能式踝关节助行装置(简称装置，参见图1-4)，包括驱动机构1、动力传递绳2、步态信息检测单元3和足部执行机构4；驱动机构1穿戴在使用者腰部，驱动机构1包含两个驱动模块11，每个驱动模块11通过各自的动力传递绳2与对应的足部执行机构4连接，通过动力传递绳2将驱动机构1的动力传递至足部执行机构4，使足部执行机构4运动；两个步态信息监测单元3分别安装在使用者的大腿部，用于采集行走过程中的步态信息，通过控制单元13控制两个足部执行机构4协调运动；

如图2所示，所述驱动机构1包括支撑板14和安装在支撑板14上的电源模块12、控制单元13和驱动模块11，两个驱动模块11分别用于驱动各自的足部执行机构4运动；

所述驱动模块11包括驱动模块固定底板1101、驱动电机1102、电机固定支撑座1104、小同步带轮1105、同步带1106、连接轴1107、同步带轮支撑座1108、大同步带轮1109、右支撑块1110、电磁离合器1111、卷筒1114、移动基座导轨1115、弹性杆1116、移动基座1117和左支撑块1118；

所述驱动模块固定底板1101固定在驱动机构1的支撑板14上，驱动电机1102通过电机固定支撑座1104安装在驱动模块固定底板1101上，驱动电机1102的输出轴上固定有小同步带轮1105；所述左支撑块1118、右支撑块1110和同步带轮支撑座1108依次安装在驱动模块固定底板1101上，连接轴1107的一端与同步带轮支撑座1108连接，连接轴1107的另一端穿过右支撑块1110并伸出右支撑块1110外，连接轴1107能相对于同步带轮支撑座1108和右支撑块1110转动；大同步带轮1109固定在连接轴1107位于同步带轮支撑座1108和右支撑块1110之间的部位上，同步带1106套装在小同步带轮1105和大同步带轮1109上；电磁离合器1111的基座穿过连接轴1107安装在右支撑块1110上，卷筒1114和电磁离合器1111的端盖均套在连接轴1107伸出右支撑块1110外的一端，卷筒1114位于远离右支撑块1110的一侧，卷筒1114与电磁离合器1111的端盖固连，电磁离合器1111的基座和端盖通电后能吸合，断电后分离；

左支撑块1118和右支撑块1110之间安装有两个移动基座导轨1115，并通过锁紧螺母1113固定；移动基座1117套装在两个移动基座导轨1115上，移动基座1117在移动基座导轨1115上的位置可调节；多个弹性杆1116的一端分别通过紧固螺丝1103与卷筒1114远离右支撑块1110的一端固连，弹性杆1116与移动基座导轨1115平行，每根弹性杆1116的另一端均穿过移动基座1117并伸出一段长度，保证弹性杆1116的另一端不会从移动基座1117中滑落；驱动电机1102输出的扭矩通过同步带1106传递至连接轴1107，电磁离合器1111的基座和端盖通电吸合，使卷筒1114在驱动电机1102的作用下绕中心轴线旋转，使弹性杆1116发生扭转，将驱动电机1102的做功转换成弹性杆1116的弹性势能储存起来，实现装置的主动储能；卷筒1114、弹性杆1116和移动基座1117构成一个变刚度弹性元件，通过改变弹性杆1116位于卷筒1114和移动基座1117之间的有效长度，实现变刚度，进而实现储能能力的改变；

所述足部执行机构4包括小腿固定支架本体402、小腿固定支架连接部403、旋转轴404、踝关节旋转部405、足托406和足托连接件408；

所述小腿固定支架本体402与踝关节旋转部405通过小腿固定支架连接部403连接，其中，小腿固定支架本体402采用固定螺钉401安装在小腿固定支架连接部403的上部，踝关节旋转部405通过旋转轴404转动连接在小腿固定支架连接部403的下部；足托406中部的两侧分别通过足托连接件408与踝关节旋转部405的两侧固连；动力传递绳2的上端缠绕在卷筒1114上，动力传递绳2的下端固定在小腿固定支架本体402上，动力传递绳2的内芯伸出，并与踝关节旋转部405固连；在弹性杆1116释放能量过程中，卷筒1114带动动力传递绳2收缩，动力传递绳2带动踝关节旋转部405绕旋转轴404旋转，从而使足托406绕着旋转轴404转动，实现足托406绕踝关节的旋转运动。

所述足托连接件408由上、下两个连接片构成，上连接片的下部设有调节滑槽409，锁紧螺钉407穿过下连接片的上部和上连接片的调节滑槽409将两个连接片固定在一起，通过改变锁紧螺钉407与调节滑槽409的安装位置，对足托406与踝关节旋转部405之间的距离进行调节，以适应不同的使用者。

所述踝关节旋转部405为U型支架，U型支架的两端均设有与旋转轴404连接的端耳。

所述小腿固定支架本体402呈U型，小腿固定支架本体402的内侧弧面与使用者小腿上部的轮廓相适应。

进一步地，所述驱动模块11还包括调节杆1119和止动挡圈1112，调节杆1119的一端穿过左支撑块1118，与移动基座1117连接；调节杆1119与移动基座1117连接的部位设有螺纹，方便调节移动基座1117在移动基座导轨1115上的位置，进而调节移动基座1117与卷筒1114之间的距离大小，改变弹性杆1116的有效长度，进而改变弹性杆1116的能量存储能力；当弹性杆1116位于移动基座1117与卷筒1114之间的有效长度越大，在驱动电机1102转动相同角度的情况下，弹性杆1116储存的能量越少；当弹性杆1116位于移动基座1117与卷筒1114之间的有效长度越小，弹性杆1116储存的能量越多；所述止动挡圈1112卡在调节杆1119上，止动挡圈1112的端面与左支撑块1118的端面接触，防止调节杆1119在左支撑块1118上窜动。

进一步地，所述驱动模块11还包括保护罩(图中未画出)，保护罩罩在驱动模块固定底板1101上，将驱动模块11的其余零件包裹起来，起到保护作用。

所述驱动电机1102为直流伺服电机，实现旋转角度的精准控制。

本发明的工作原理和工作流程是：

由于下肢关节角度在步态周期中呈周期性变化，每个步态相位具有特定的所对应的关节角度，因此通过步态信息监测单元3采集下肢关节角度并进行步态周期划分；步态信息监测单元3实时测量使用者在行走过程中下肢关节角度，并使用串口通讯将角度信息传送给驱动机构1的控制单元13，控制单元13通过采集到的关节角度特征值来确定当前步态周期所处相位；

在支撑相中期，控制单元13控制驱动模块11的驱动电机1102转动，驱动电机1102的输出转矩通过同步带1106传递至连接轴1107，电磁离合器1111的基座和端盖通电吸合，使卷筒1114在驱动电机1102的作用下绕卷筒1114的中心轴线旋转，进而带动弹性杆1116发生扭转，将驱动电机1102的做功转换成弹性杆1116的弹性势能储存起来，实现装置的主动储能，在主动储能过程中动力传递绳2从卷筒1114上被释放伸长；

在支撑相后期，驱动电机1102不工作，电磁离合器1111的基座和端盖断电，弹性杆1116恢复原始状态，释放所储存的能量，卷筒1114带动动力传递绳2收缩，动力传递绳2带动踝关节旋转部405绕旋转轴404旋转，从而使足托406绕着旋转轴404转动，实现足托406绕踝关节的旋转运动，辅助使用者的足部蹬起离地。

由于在不同行走过程中足部蹬地离开地面需要的蹬地力不同，因此需要改变装置的储能能力，比如在负重远距离行走过程中，负重越大，足部蹬地离地需要的蹬地力越大，因此通过调节移动基座1117在移动基座导轨1115上的位置，减小弹性杆1116位于移动基座1117与卷筒1114之间的有效长度，使驱动电机1102在转动相同角度的情况下，弹性杆1116储存的能量更多，以提供更大的蹬地力，实现助行。

本发明未述及之处适用于现有技术。

Claims (9)

1.一种主动储能式踝关节助行装置，包括驱动机构、动力传递绳、步态信息检测单元和足部执行机构；驱动机构穿戴在使用者腰部，步态信息监测单元安装在使用者的大腿部，用于采集行走过程中的步态信息；动力传递绳连接驱动机构和足部执行机构，用于传递动力；其特征在于，所述驱动机构包括驱动模块，驱动模块包括驱动电机、连接轴、电磁离合器和弹性元件；

电磁离合器安装在连接轴上，弹性元件与电磁离合器的端盖连接；当电磁离合器的端盖和基座通电吸合后，驱动电机输出的扭矩传递至连接轴，使弹性元件扭转，实现装置的主动储能；弹性元件的刚度可调节，以改变装置的储能能力；

所述驱动模块还包括驱动模块固定底板、电机固定支撑座、小同步带轮、同步带、同步带轮支撑座、大同步带轮、右支撑块、移动基座导轨、弹性杆、移动基座和左支撑块；

所述驱动电机通过电机固定支撑座安装在驱动模块固定底板上，驱动电机的输出轴上固定有小同步带轮；左支撑块、右支撑块和同步带轮支撑座依次安装在驱动模块固定底板上，连接轴的一端与同步带轮支撑座连接，连接轴的另一端穿过右支撑块并伸出右支撑块外，连接轴能相对于同步带轮支撑座和右支撑块转动；大同步带轮固定在连接轴上，同步带套装在小同步带轮和大同步带轮上；电磁离合器基座穿过连接轴安装在右支撑块上，卷筒和电磁离合器端盖均套在连接轴伸出右支撑块外的一端，卷筒位于远离右支撑块的一侧；

左支撑块和右支撑块之间安装有移动基座导轨，移动基座套装在移动基座导轨上；多个弹性杆的一端均与卷筒固连，弹性杆的另一端均穿过移动基座并伸出一段长度，保证弹性杆的另一端不会从移动基座中滑落；卷筒、弹性杆和移动基座构成弹性元件，移动基座在移动基座导轨上的位置可调节，实现弹性元件的刚度调节。

2.根据权利要求1所述的主动储能式踝关节助行装置，其特征在于，所述驱动模块还包括调节杆，调节杆的一端穿过左支撑块，与移动基座连接；调节杆与移动基座连接的部位设有螺纹，用于调节移动基座在移动基座导轨上的位置，以改变弹性杆位于移动基座与卷筒之间的有效长度，进而改变弹性杆的储能能力。

3.根据权利要求1或2所述的主动储能式踝关节助行装置，其特征在于，所述驱动模块还包括卡在调节杆上的止动挡圈，止动挡圈的端面与左支撑块的端面接触，防止调节杆窜动。

4.根据权利要求1所述的主动储能式踝关节助行装置，其特征在于，所述驱动模块还包括保护罩，保护罩罩在驱动模块固定底板上，将驱动模块的其余零件包裹起来。

5.根据权利要求1所述的主动储能式踝关节助行装置，其特征在于，所述足部执行机构包括小腿固定支架本体、小腿固定支架连接部、旋转轴、踝关节旋转部、足托和足托连接件；

所述小腿固定支架本体安装在小腿固定支架连接部的上部，踝关节旋转部转动连接在小腿固定支架连接部的下部；足托中部的两侧分别通过足托连接件与踝关节旋转部的两侧固连；动力传递绳的上端与驱动机构的弹性元件连接，下端与固定在小腿固定支架本体上，动力传递绳的内芯与踝关节旋转部固连。

6.根据权利要求5所述的主动储能式踝关节助行装置，其特征在于，所述足托连接件由上、下两个连接片构成，上连接片的下部设有调节滑槽，通过调节滑槽改变两个连接片的连接位置，对足托与踝关节旋转部之间的距离进行调节。

7.根据权利要求5或6所述的主动储能式踝关节助行装置，其特征在于，所述踝关节旋转部为U型支架，U型支架的两端均设有端耳。

8.根据权利要求1所述的主动储能式踝关节助行装置，其特征在于，步态信息监测单元采集使用者在行走过程中下肢关节角度，并通过串口通讯将角度信息传送给驱动机构的控制单元，控制单元通过下肢关节角度的特征值来确定当前步态周期所处相位；

在支撑相中期，驱动模块的驱动电机转动，驱动电机输出的扭矩传递至连接轴，电磁离合器的基座和端盖通电吸合，使卷筒在驱动电机的作用下绕中心轴线旋转，带动弹性杆发生扭转，将驱动电机的做功转换成弹性杆的弹性势能储存起来，实现装置的主动储能，在主动储能过程中动力传递绳从卷筒上被释放伸长；

在支撑相后期，驱动电机不工作，电磁离合器的基座和端盖断电，弹性杆恢复原始状态，释放所储存的能量，卷筒带动动力传递绳收缩，带动踝关节旋转部转动，从而使足托绕着小腿固定支架连接部的下部转动，实现足托绕踝关节的旋转运动，辅助使用者足部蹬起离地。

9.根据权利要求8所述的主动储能式踝关节助行装置，其特征在于，在负重远距离行走过程中，负重越大，足部蹬地离地需要的蹬地力越大，通过调节移动基座在移动基座导轨上的位置，减小弹性杆位于移动基座与卷筒之间的有效长度，使驱动电机在转动相同角度的情况下，弹性杆储存的能量更多，以提供更大的蹬地力。

Images