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皇家马德里vs维戈塞尔塔视频直播: 具有增強的穩定性和彈性能恢復的假足.pdf

摘要
申請專利號:

维戈塞尔塔vs皇家社会 www.vmyqew.com.cn CN201480017999.9

申請日:

20140224

公開號:

CN105228559A

公開日:

20160106

當前法律狀態:

有效性:

有效

法律詳情:
IPC分類號: A61F2/66 主分類號: A61F2/66
申請人: 奧蘇爾公司
發明人: 阿林比約恩·克勞森,比亞德尼·安德烈松,維爾希奧米爾·弗雷爾·瓊森,克里斯托弗·勒孔特
地址: 冰島雷克雅未克
優先權: 61/769,405,61/770,212
專利代理機構: 北京集佳知識產權代理有限公司 代理人: 魏金霞;楊穎
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201480017999.9

授權公告號:

法律狀態公告日:

法律狀態類型:

摘要

一種假足,其包括附接構件和兩個或更多個撓性構件。附接構件可以包括連接件,該連接件構造成將附接構件連接至用戶或另一假體裝置。所述兩個或更多個撓性構件可以通過可旋轉的接頭以可旋轉的方式附接至附接構件以使得在假足接觸地面時撓性構件相對于附接構件既能夠旋轉又能夠撓曲。

權利要求書

1.一種假足,包括:附接構件,所述附接構件包括構造成將所述附接構件連接至用戶或另一假體裝置的連接件;以及兩個或更多個撓性構件,所述兩個或更多個撓性構件通過可旋轉連接部連接至所述附接構件,使得在所述假足接觸地面時所述撓性構件相對于所述附接構件既能夠旋轉又能夠撓曲。2.根據權利要求1所述的假足,其中,所述撓性構件中的至少一個撓性構件的至少一部分位于至少兩個可旋轉接頭之間。3.根據權利要求1和2中的任一項所述的假足,其中,所述撓性構件包括足板。4.根據權利要求1所述的假足,其中,所述兩個或更多個撓性構件中的至少兩個撓性構件沿著所述假足的足部附接至彼此。5.根據權利要求4所述的假足,其中,沿著足部附接的所述至少兩個撓性構件在可調節位置處附接。6.根據權利要求5所述的假足,其中,沿著足部附接的所述至少兩個撓性構件包括構造成接納緊固件的槽。7.根據權利要求6所述的假足,其中,所述緊固件包括螺栓和螺母。8.根據權利要求7所述的假足,其中,所述緊固件和所述槽構造成使得所述緊固件能夠定位在沿著所述槽的長度的多種位置處以改變所述至少兩個撓性構件之間的附接位置,由此改變所述假足的剛度。9.根據前述權利要求中的任一項所述的假足,其中,所述撓性構件中的至少一個撓性構件包括C狀部。10.根據權利要求9所述的假足,其中,所述C狀部包括面向前的開口。11.根據權利要求9所述的假足,其中,所述C狀部包括面向后的開口。12.根據權利要求1所述的假足,包括三個或更多個撓性構件。13.根據權利要求1所述的假足,其中,所述撓性構件中的至少一個撓性構件通過致動器以可旋轉的方式連接至所述附接構件,使得所述至少一個撓性構件與所述致動器串聯。14.根據權利要求13所述的假足,其中,所述致動器為有源致動器。15.根據權利要求13所述的假足,其中,所述撓性構件中的至少一個撓性構件與所述致動器并聯地設置。16.根據權利要求12所述的假足,其中,所述致動器構造成伸出或縮回以調節所述兩個或更多個撓性構件中的至少兩個撓性構件之間的空間。17.根據權利要求16所述的假足,其中,所述空間的調節導致至少一個撓性構件的撓性和阻力的改變。18.根據權利要求1所述的假足,還包括足跟撓性構件,所述足跟撓性構件附接至所述兩個或更多個撓性構件的底部部分并且延伸到所述假足的足跟區域中。19.根據權利要求1所述的假足,其中,所述連接件包括角錐形連接件。20.一種假足,包括:附接構件,所述附接構件包括構造成將所述附接構件連接至用戶或另一假體裝置的連接件;致動器,所述致動器連接至所述附接構件;一個或更多個撓性構件,所述一個或更多個撓性構件相對于所述附接構件串聯地連接至所述致動器,所述一個或更多個撓性構件背離所述致動器延伸至所述假足的足部并且能夠沿著所述一個或更多個撓性構件的長度相對于另一構件充分地移動;以及可變剛度控制構件,所述可變剛度控制構件構造成調節所述假足的所述一個或更多個撓性構件的桿臂的長度。21.根據權利要求20所述的假足,其中,所述另一構件為撓性構件。22.根據權利要求20和21中的任一項所述的假足,其中,所述另一構件延伸至所述假足的足部。23.根據權利要求20所述的假足,其中,所述可變剛度控制構件為可調節固定構件,所述可調節固定構件構造成將所述一個或更多個撓性構件在沿著所述一個或更多個撓性構件的長度的多個位置處固定至所述另一構件以改變所述一個或更多個撓性構件的撓性。24.根據權利要求20至23中的任一項所述的假足,其中,所述桿臂沿著所述假足的足部設置。25.一種假足,包括:一個或更多個撓性足板,所述一個或更多個撓性足板構造成沿其長度彎曲;附接構件,所述附接構件包括構造成將所述附接構件連接至用戶或另一假體裝置的連接件;以及用于在使用之前或使用期間通過改變所述撓性足板中的一個或更多個撓性足板的彎曲長度來改變所述假足的剛度的裝置。26.根據權利要求25所述的假足,其中,所述裝置自動地改變所述假足的剛度。27.一種假足,包括:至少一個長形足構件;以及附接構件,所述附接構件包括構造成將所述附接構件連接至用戶或另一假體裝置的連接件,其中,所述附接接合件經由至少兩個可樞轉接頭連接至所述至少一個長形足構件,其中,所述至少兩個可樞轉接頭之間延伸有至少一個彈性元件。28.根據權利要求27所述的假足,其中,所述彈性元件構造成在所述假足接觸地面時允許所述至少一個長形足構件相對于所述附接構件彎曲并旋轉。29.根據權利要求27和28中的任一項所述的假足,其中,所述一個或更多個彈性元件包括兩個彈性元件。30.根據權利要求27所述的假足,還包括致動器,所述致動器以可樞轉的方式聯接至所述附接構件和所述至少一個長形足構件。31.根據權利要求30所述的假足,其中,所述至少一個彈性元件構造成與所述致動器并聯地彎曲。32.根據權利要求30所述的假足,其中,所述致動器設置在所述假足的前部部分中且在所述一個或更多個彈性元件的至少一部分的前面。33.根據權利要求30所述的假足,其中,所述致動器設置在所述假足的后部部分中且在所述一個或更多個彈性元件的至少一部分的后面。34.根據權利要求27所述的假足,還包括剛度控制構件,所述剛度控制構件構造成改變所述一個或更多個彈性元件中的至少一個彈性元件的桿臂的長度,由此改變所述假足的剛度。35.根據權利要求34所述的假足,其中,所述剛度控制構件包括緊固件,所述緊固件構造成聯接所述至少一個彈性元件或所述長形足構件,所述緊固件能夠以可調節的方式移動至沿著縱向縫的多個位置,由此改變長形足板或者所述一個或更多個彈性元件中的所述至少一個彈性元件的所述桿臂的長度的長度。36.根據權利要求34所述的假足,其中,所述剛度控制構件包括插入件,所述插入件能夠定位在所述一個或更多個彈性元件中的至少兩個彈性元件或長形足板之間,所述插入件的位置能夠進行調節以改變所述兩個彈性元件之間的間隙,由此改變所述假足的剛度。37.根據權利要求27所述的假足,其中,所述至少一個長形足構件構造成沿著其長度彎曲。38.根據權利要求27所述的假足,其中,所述至少一個彈性元件包括C狀部,所述C狀部限定了面向所述假足的后端的凹形表面,所述至少一個彈性元件附接至所述至少一個長形足構件。39.根據權利要求38所述的假足,還包括致動器,所述致動器安裝在所述附接構件與足板之間。40.根據權利要求38和39中的任一項所述的假足,其中,所述足板與所述至少一個彈性構件附接的位置是能夠調節的,從而對所述彈性構件和所述足板的撓性和阻力進行調節。41.根據權利要求38至40中的任一項所述的假足,還包括:張緊構件,所述張緊構件附接至所述附接構件;以及剛度控制構件,所述剛度控制構件構造成將所述彈性構件在一個或更多個可變位置處固定至所述張緊構件,從而允許所述彈性構件的可變撓性和阻力。

說明書

技術領域

本發明涉及包括彈簧的假足和其他假體設備,并且更特別地涉及具有位于兩個或更多個接頭(例如,樞軸)之間的一個或更多個撓性構件并且允許使用期間的可變剛度的假足和其他假體裝置。

背景技術

在假體特別是假足領域中,所期望的是提供具有可靠性能的高水平功能。此外,由于每個用戶是不同的,因此所期望的是提供一種可以適于各個用戶的特定需求的假體。

發明內容

特別是在假足領域中,所期望的是提供一種在整個步態周期中以及在例如站立的其他活動中提供穩定性的假體。此外,在運動期間,通常期望假足在于走動期間承受并恢復彈性能的同時具有增強的能量貯存。甚至此外,期望假足能夠根據具有不同重量、高度、步幅長度等的個體進行調節以及期望假足的設計根據截肢者的活動程度而允許可變的剛度。

根據一個實施方式,提供了一種下述假足:該假足具有位于兩個或更多個接頭(例如,樞軸)之間的一個或更多個撓性構件,以在步態周期的站立相期間提供改善的控制和穩定性(例如,在站立期間提供更大的運動)。在一個實施方式中,假足僅是機械足。在另一實施方式中,假足可以包括致動器。在一些實施方式中,致動器可以是有源致動器(例如,電動馬達),該有源致動器可以被選擇性地致動(例如,經由電控制器)以向假足賦予機械運動(例如,以在步態周期的擺動相期間將假足踝的取向改變成背屈以及隨后的跖屈)。在另一實施方式中,致動器可以是無源致動器(例如,彈性構件、彈簧或剛性梁)。

在另一實施方式中,提供了一種具有可變剛度控制件的假足,該可變剛度控制件允許針對不同類型的步態調節假足的剛度。在一些實施方式中,可變剛度控制件能夠被機械地致動(例如,由用戶手動地致動)以改變假足的一個或更多個彈性元件的剛度(例如,通過改變彈性元件的桿臂的長度,或者通過改變相鄰彈性元件之間的間隙)。在另一實施方式中,例如,可變剛度控制件可以基于用戶的活動程度或步態周期的相由用戶在走動期間自動地或主動地調節(例如,自動調節彈性元件的桿臂,或主動改變相鄰彈性元件之間的間隙)。在一些實施方式中,可變剛度控制件可以基于感測到的步態參數(例如,通過假體裝置上的一個或更多個傳感器所感測到的)自動地調節。

在又一實施方式中,假足或假體裝置可以包括殼體或接合件(例如,用于將假足或假體裝置聯接至另一假體部件),該殼體或接合件具有提供了一個或更多個平面(例如矢狀的、冠狀的、橫向的)中的靈活運動的機構,從而允許殼體或接合件在內-外、前-后或扭轉方向上的運動。在假體裝置為假足的一個實施方式中,殼體或接合件可以大致位于與自然人體足踝相關聯的位置處,并且提供與自然人體足踝的運動類似的運動。在一些實施方式中,該機構可以包括位于殼體或接合件的一個或更多個表面中的一個或更多個槽或開口(例如,殼體或接合件的內表面和外表面上的槽),所述一個或更多個槽或開口以可運動的方式接納將殼體或接合件與假足的其他部件(例如,彈性元件或足板)連接的一個或更多個銷、軸或接頭構件。

在一個實施方式中,提供了一種包括附接構件和兩個或更多個撓性構件的假足。該附接構件可以包括構造成將附接構件連接至用戶或另一假體裝置的連接件。所述兩個或更多個撓性構件能夠通過可旋轉的接頭以可旋轉的方式附接至附接構件以使得在假足接觸地面時撓性構件相對于附接構件既可以旋轉又可以撓曲。

在另一實施方式中,提供了一種可以包括附接構件、兩個或更多個撓性構件以及可調節固定構件的假足。附接構件可以包括構造成將附接構件連接至用戶或另一假體裝置的連接件。所述兩個或更多個撓性構件可以附接至附接構件。此外,所述兩個或更多個撓性構件可以從附接構件延伸至假足的足部并且能夠沿著所述兩個或更多個撓性構件的長度相對于彼此充分地移動??傻鶻詮潭ü辜梢怨乖斐墑顧雋礁齷蚋喔瞿有怨辜刈偶僮愕淖悴抗潭?。此外,可以在沿著所述兩個或更多個撓性構件的長度的多個位置處設置固定件以改變所述兩個或更多個撓性構件的彈性和阻力。

在另外的實施方式中,提供了一種可以包括附接構件、兩個或更多個撓性構件以及可變剛度控制構件的假足。附接構件可以包括構造成將附接構件連接至用戶或另一假體裝置的連接件。所述兩個或更多個撓性構件可以附接至附接構件并且可以從附接構件延伸至假足的足部。撓性構件能夠沿著其長度相對于彼此充分地移動。然而,可變剛度控制構件可以構造成沿著假足的足部調節所述兩個或更多個撓性構件的桿臂的長度。例如,可變剛度控制構件可以限制撓性構件之間的相對運動。

在另外的實施方式中,提供了一種下述假足:該假足可以包括一個或更多個撓性足板、附接構件以及用于改變假足的剛度的裝置。所述一個或更多個撓性足板可以構造成沿著其長度彎曲。附接構件可以包括構造成將附接構件連接至用戶或另一假體裝置的連接件。用于改變假足的剛度的裝置可以在使用之前或使用期間改變撓性足板中的一個或更多個撓性足板的彎曲長度。

在另外的實施方式中,提供了一種可以包括一個或更多個彈性元件和附接構件的假足。所述一個或更多個彈性元件可以構造成沿著其長度彎曲。附接構件可以包括構造成將附接構件連接至用戶或另一假體裝置的連接件。此外,附接接合件可以經由至少兩個可樞轉的接頭連接至所述一個或更多個彈性元件。彈性元件中的至少一個彈性元件可以在所述至少兩個可樞轉的接頭之間延伸。

附圖說明

下面參照優選實施方式的附圖來描述本文中公開的本發明的這些和其他特征、方面及優點,這些和其他特征、方面及優點意在說明而非限制本發明。此外,在各個附圖中使用相同的附圖標記來標示所示出的實施方式的相同部件。以下是附圖中的每幅附圖的簡要說明。

圖1是假足的實施方式的立體圖。

圖2是圖1的假足的正視圖。

圖3是圖1的假足的后視圖。

圖4是圖1的假足的側視圖。

圖4A是與圖1的假足類似的假足的另一實施方式的側視圖。

圖5是圖1的假足的俯視圖。

圖6是圖1的假足的仰視圖。

圖7是圖1的假足的截面側視圖。

圖8是圖1的假足具有附加緊固件的視圖。

圖9是假足的另一實施方式的立體圖。

圖10是圖9的假足的正視圖。

圖11是圖9的假足的后視圖。

圖12是圖9的假足的側視圖。

圖13是圖9的假足的俯視圖。

圖14是圖9的假足的仰視圖。

圖15是圖9的假足的截面側視圖。

圖15A是與圖9的假足類似的假足的另一實施方式的截面圖。

圖16是假足的另一實施方式的立體圖。

圖17是圖16的假足的正視圖。

圖18是圖16的假足的后視圖。

圖19是圖16的假足的側視圖。

圖20是圖16的假足的俯視圖。

圖21是圖16的假足的仰視圖。

圖22是圖16的假足的截面側視圖。

圖23是圖16的假足具有附加緊固件的視圖。

具體實施方式

圖1至圖8描繪了假足1的實施方式。假足1可以通過附接構件10附接至用戶或另一假體裝置。附接構件10被描繪為包括第一連接部12,第一連接部12被示出為角錐形連接件。角錐形連接件可以附接至用戶的殘肢、另一假體裝置或任何其他適當的對象。此外,應當理解的是,第一連接部12除可以包括角錐形連接件以外,還可以包括諸如帶螺紋的孔或螺釘、閂鎖、磁性構件、管夾緊件之類的附接特征或其他特征。

附接構件10還可以包括第二連接部14和第三連接部16(參見圖4、圖7)。附接構件10可以用于提供連接部12、14、16之間的剛性連接。例如,附接構件10可以包括大致剛性的材料,例如鋁、鋼、鈦、其他金屬或金屬合金、碳纖維、復合材料或大致剛性的塑料。然而,在其他實施方式中,附接構件10可以構造成可能地在多個平面中提供撓性。因此,在一些實施方式中,附接構件10可以包括更具撓性的材料或者包括在附接構件10的單獨部件之間的撓性接頭。例如,在一些實施方式中,附接構件10可以通過第一連接部12具有撓性連接,從而允許內/外以及/或者前/后方向上的運動。此外,這種連接可以通過第一連接部12允許扭轉撓性。在其他實施方式中,如下面所進一步描述的,附接構件10可以通過第二連接部14和第三連接部16中的一者或兩者具有撓性連接。

此外,在一些實施方式中,附接構件10可以包括假足的其他特征如下述傳感器:所述傳感器構造成例如測量假足的位置和運動、假足上的各個接頭和部件的位置和運動(例如,如下面所進一步論述的連接部14、16和致動器20處的旋轉位置和運動)、假足1的各個部件上(例如,下面所進一步論述的附接構件10、致動器20或彈性構件30、40、50上)的壓力和力以及假足的其他可測量特性。傳感器還可以構造成測量假足的環境,例如假足1移動的地形。應當理解的是,這些傳感器可以定位在假足1的其他元件上,例如下面所進一步論述的致動器20、彈性構件30、40、50和其他元件上。

附接構件10還可以包括電子設備(例如,計算機處理器)。例如,附接構件10可以包括構造成接收來自上述傳感器的信息的電子設備。此外,在一些實施方式中,附接構件10可以包括下述電子設備:所述電子設備構造成將信息(例如,來自傳感器的信息)通信至其他電子器件,例如通信至其他假體裝置或外部計算機(例如,經由有線通信或諸如RF通信之類的無線通信)。這些電子設備還可以構造成接收來自其他假體裝置或外部計算機的信息,這種信息可能包括來自其他傳感器的信息和/或用于假足1的操作指令。

附接構件10還可以包括或限定罩18。罩18可以?;ぜ僮?的各個部件,例如電子設備(如上所述)、致動器20(在下面描述)或其他部件。在一些實施方式中,罩18可以在冠狀平面中包括敞開部,從而允許內-外方向上的運動的靈活性。在另外的實施方式中,罩18可以在矢狀平面中包括敞開部,從而允許前-后方向上的運動的靈活性。在一些實施方式中,敞開部可以是形成在罩18中的豎向或橫向的槽,從而允許與連接部12、14、16中的任一者相關聯的樞軸的運動。

如圖1中所示,附接構件10可以在第三連接部16處連接至第一彈性構件30。在一些實施方式中,第三連接部16可以提供可旋轉的連接,但是也可以使用不可旋轉的連接。在一些實施方式中,可以通過牢固地安裝至附接構件10的軸來提供上述旋轉——第一彈性構件30可以繞該軸旋轉。在其他實施方式中,第一彈性構件30可以固定至該軸,并且可以允許該軸與附接構件30之間的相對旋轉。在一個實施方式中,第一彈性構件30可以包括或限定襯套或開口——軸延伸穿過該襯套或開口。第一彈性構件30可以由足夠撓性的材料如碳纖維形成,但是也可以使用其他合適的材料或材料的組合(例如,碳纖維和玻璃纖維)。在其他實施方式中,第一彈性構件30可以是大致無彈性的以提供剛性連接。應當理解的是,其他彈性構件40、50(下面所進一步描述的)可以由類似的材料形成并且具有與第一彈性構件30類似的連接。

此外,第一彈性構件30可以形成為構造成提供所需撓性或剛性的形狀。如圖1中所示,彈性構件30包括位于第一彈性構件的上部部分(近端部)處并靠近第三連接部16的C狀部32。C狀部32被描繪為包括面向前的開口(例如,C狀部32向前彎曲以使得C狀部32朝向假足的前部凹入),但是在其他實施方式中,C狀部也可以具有面向后的開口(例如,C狀部32可以向后彎曲以使得C狀部32朝向假足的后部凹入)。在一些實施方式中,C狀部32在卸載時可以彎曲得多于90度、多于110度、130度、150度或170度。C狀部32的彎曲會影響第一彈性構件30的阻力或撓性。應當指出的是,可以對該阻力或撓性進行調節,如下面所進一步描述的。

在圖1的實施方式中,彈性構件30可以從C狀部32的下部部分延伸到足部34中。彈性構件30的足部34可以是大致平的并且從假足1的后部部分朝向假足1的足尖區域延伸。足部34還可以包括縫36。如所示出的,縫36縱向地延伸至彈性構件30的足尖端部以將足部34分成可以獨立地進行撓曲的兩個或更多個足構件,但是在一些實施方式中,縫36也可以在足尖端部處閉合(例如在這種情況下,彈性構件30、40、50中的至少一個彈性構件在足尖部處是實體的以使得該縫在所述至少一個彈性構件的端部之前終止)。如將在下面進一步論述的,縫36可以允許改變彈性構件30的撓性和阻力。在另一實施方式中,彈性構件30、40、50可以是整體式的而沒有任何縫。

如圖4中進一步示出的,附接構件10可以在第二連接部14處連接至致動器20。像第三連接部16那樣,第二連接部14能夠旋轉或者不能夠旋轉。應當指出的是,在圖4中,第三連接部16處于附接構件10的前部部分中,并且第二連接部14處于附接構件10的后部部分中。類似地,致動器20位于假足1的后部部分處。然而,在其他實施方式中,致動器20可以定位在假足1的前部部分中,如下面所進一步描述的。

致動器20可以呈各種形式并且可以以各種方式進行操作,如通過示例的方式在于2011年3月1日作為美國專利No.7,896,927公布的美國專利申請No.11/367,049中以及于2010年12月23日作為美國2010/0324698公布的美國專利申請No.12/816,968中所描述的,這兩個美國專利均通過參引并入本文。例如,致動器20可以是有源致動器如螺桿馬達、或者無源構件如彈性構件(例如,彈簧)或具有磁流變流體的室、或者可以是液壓或氣動系統。此外,致動器20可以構造成以各種方式進行操作,如另外在附錄A和B中所論述的。例如,致動器20可以構造成在步態周期期間延伸或縮回以幫助用戶。例如,致動器20可以在步態周期的擺動相期間將假足1的取向改變成背屈并且隨后跖屈以使得假足1的足尖部在擺動相的初始部分期間被提起。在另一實施方式中,致動器20可以在用戶處于放松(例如,坐著的)位置中時將假足1的取向改變為跖屈。此外,致動器20的這種運動可以改變彈性構件30、40、50的撓性或阻力,如下面進一步所描述的。在一些實施方式中,致動器20還可以進入低功率模式(例如,休眠模式),例如放松模式或者非工作模式。例如,致動器20可以在站立期間進入低功率模式,原因在于本文中所描述的實施方式可以在站立期間提供更大的穩定性,如下面進一步所描述的。有利地,低功率模式允許保存用以對致動器20提供動力的電池電力,從而允許致動器20在電池充電之間操作更長的時間段。

致動器20被描繪為在第四連接部22處連接至第二彈性構件40。像第二連接部14和第三連接部16那樣,第四連接部22能夠旋轉或者不能夠旋轉。在一個實施方式中,第二彈性構件40可以包括或限定襯套或開口——軸延伸穿過該襯套或開口以在第二彈性構件40與致動器20之間提供可旋轉的連接或樞轉軸線。第二彈性構件40可以以與第一彈性構件30的足部34類似的方式延伸到足部中。在一個實施方式中,第二彈性構件40可以延伸至假足1的遠端,使得第一彈性構件30和第二彈性構件40延伸至假足1的遠端處的大致相同的位置。此外,第二彈性構件40可以包括與第一彈性構件30的縫36類似的縫。甚至此外,第二彈性構件40可以由與用于第一彈性構件30的材料類似的材料如碳纖維構成。如所示出的,第二彈性構件40設置在第一彈性構件30的下方,并且切向地向前且朝向第一彈性構件延伸以沿著第一彈性構件30的足部34抵接第一彈性構件30。盡管第一彈性構件30和第二彈性構件40被描繪為在假足的足尖部處的近似相同的位置處終止,但是在一些實施方式中,第一彈性構件30可以延伸得更遠,或者第二彈性構件40可以延伸得更遠。例如,如圖4A中所描繪的,第一彈性構件30和第三彈性構件50可以比第二彈性構件40延伸得更遠,從而在第一彈性構件30與第三彈性構件50產生間隙。在其他實施方式中,可以在第一彈性構件30與第二彈性構件40之間、假足的足尖區域中設置間隙,如圖8中所示。作為另一示例,例如,如圖12中所描繪的,第三彈性構件50(例如,下面所描述的構件50A)可以在假足1的足尖部之前如足的跖骨區域處終止。第一彈性構件30和/或第二彈性構件40(例如,在圖12中為僅第二彈性構件40A)此時可以延伸越過第三彈性構件50至足尖部。

假足1還可以包括第三彈性構件50。如所示出的,第三彈性構件50可以從位于假足1的底部且后部部分處的足跟部56(例如,懸臂端或自由端)延伸。如所示出的,該足跟部56可以與致動器20和第二彈性構件40間隔開,從致動器20朝下彎曲離開致動器20。第三彈性構件50可以從足跟部56延伸至假足1的足尖部,并且可以如第二彈性構件40抵接第一彈性構件30那樣大致抵接第二彈性構件40的足部。此外,第三彈性構件50可以具有沿著該足部的縫,該縫與第一彈性構件30和第二彈性構件40中的縫大致相匹配。此外,如所示出的,第三彈性構件50可以在彈性構件的足跟部56中包括足跟縫54。

如圖中所示,足部34中的第一彈性構件30中的縫36可以與第二彈性構件40中的縫以及第三彈性構件50中的縫52對準。在一個實施方式中,假足1可以具有剛度控制構件60,剛度控制構件60可以被致動以改變假足的剛度。在一些實施方式中,剛度控制構件60可以是使彈性構件30、40、50中的兩者或更多者聯接至彼此的固定構件60(例如,螺栓和螺母、夾緊件、U形釘、鉚釘等),其中,固定構件60可以沿著縫36或沿著至少部分地由縫限定的在圖8中最佳地示出的槽行進,或者在彈性構件不具有縫的情況下沿著彈性構件30、40、50中的槽行進??梢栽詰栽?0、40、50之間——例如大致在假足1的跖骨區域中——設置附接部。有利地,在一些實施方式中,固定構件60的位置能夠沿著縫36的長度進行調節。例如,當固定構件60為螺栓和螺母時,螺栓可以移動至沿著縫36的任何所需位置并且隨后通過擰緊螺母而固定就位。在一些實施方式中,可以在彈性構件30、40、50中設置底切部或凹部以防止螺栓和螺母向外突出。應當指出的是,固定構件沿著縫36的位置可以改變彈性構件30、40、50的撓性和阻力。代替彈性構件30、40、50在保持在一起的情況下結合成單個彈性構件,在彈性構件30、40、50沒有保持在一起(例如,通過固定構件)的情況下,彈性構件30、40、50可以分離并且用作有區別的彈性構件。因此,如果固定構件60向前移動,則彈性構件30、40、50在較短的范圍內保持在一起,從而允許其間有更大的間隔,并且因此允許更大的撓性(例如,第二彈性構件40的桿臂相對較長,從而導致假足1的更大的撓性)。替代性地,如果固定構件向后移動,則彈性構件30、40、50在較長的范圍內保持在一起,從而減小了所允許的間隔和撓性(例如,第二彈性構件40的桿臂相對較短,從而導致假足1的增大的剛度)。有利地,可以調節固定構件60以改變假足1的剛度。

在一些實施方式中,剛度控制構件60可以或者由用戶手動地或者由用戶在走動期間自動地(例如,主動調節)(例如,基于用戶的活動程度或步態周期的相)機械致動。

應當指出的是,如上面所論述的,在一些實施方式中,彈性構件30、40、50的撓性和阻力還可以通過致動器20(獨立于剛度控制構件60或與剛度控制構件60結合)來改變。因此,應當理解的是,彈性構件30、40、50的撓性和阻力可以手動地和/或通過致動器來改變。在另外的示例中,剛度控制構件60可以通過致動器來移動(例如,自動地移動)以調節彈性構件30、40、50的阻力和撓性。

在一些實施方式中,優選地可以調節彈性構件30、40、50的撓性和阻力以在水平地面上移動時減小阻力并增大撓性。因此例如,在水平地面上走動時剛度控制構件60可以向前移動以在足跟著地之后提供更快的跖屈。在例如步行下樓的其他步態模式下,可以通過使剛度控制構件60向后移動來減小撓性并增大阻力。在一些實施方式中,這些步態模式可以由設置在假足1上或與假足1通信的傳感器和處理器來檢測。此時,可以控制致動器以根據所檢測到的步態模式來調節彈性構件30、40、50的撓性和阻力。

圖1至圖8中的實施方式的變型也是可以的。例如,在所描繪的實施方式中,剛度控制構件60(例如,固定構件60)可以移動至沿著縫36的各種位置以使得可以改變彈性構件30、40、50的阻力和撓性。然而,在其他實施方式中,優選地可以移除縫36以使得彈性構件30、40、50更堅固并且提供更均勻的阻力。此外,在一些實施方式中,優選地可以使彈性元件30、40、50以另一方式如用粘合劑粘合,從而使得彈性元件30、40、50被永久性地附接。彈性元件30、40、50除通過可調固定構件60保持在一起以外,還可以通過在圖8中被描繪為螺母和螺栓的附加固定構件62保持在一起。在其他實施方式中,彈性元件30、40、50中的一者或更多者可以一起形成為單件。例如,在一些實施方式中,第二彈性構件40和第三彈性構件50可以形成為單件。

在另外的實施方式中,該阻力可以通過其他方法來改變。例如,在一些實施方式中,剛度控制構件可以是楔形件或插入件,該楔形件或插入件可以插入到彈性構件30、40、50中的兩者或更多者相遇的位置處。例如,可以在第一彈性構件30與第二彈性構件40之間(例如,在第二彈性構件上方且第一彈性構件下方)插入楔形件。類似地,可以在第二彈性構件40與第三彈性構件50之間——例如,在圖4中所描繪的楔入位置64處——插入楔形件。楔形件可以限制彈性構件30、40、50相對于彼此的運動范圍,從而增大彈性構件30、40、50的阻力??梢匝≡裥ㄐ渭某嘰綰托巫匆圓囟ǖ乃枳枇?。此外,楔形件可以向前或向后移動以改變彈性構件30、40、50之間的撓性和阻力。

所描繪的實施方式還結合三個單獨的彈性元件30、40、50,彈性構件30、40、50各自提供單獨的功能。例如,第一彈性元件30用作與致動器20并聯的彈簧。此外,第二彈性元件40用作與致動器20串聯的彈簧。因此,彈性元件30、40二者可以構造成在步態周期的不同相時與致動器20一起作用或抵抗致動器20作用。另外,彈性元件30、40可以通過致動器20來加載或卸載。使一個彈簧并聯地設置且另一個彈簧串聯地設置允許每個彈簧在運動期間對假足1的動力學產生不同的影響。例如,在足跟著地期間,致動器20和第二彈性構件40可以串聯地起作用以便除了向假足1提供由第三彈性構件所儲存的能量以外,還向假足1提供一定水平的撓性(例如,在足跟著地時相對不太硬),而在足尖離地期間,致動器20和第一彈性元件30可以并聯地起作用以向假足提供不同水平的撓性(例如,在足尖離地時相對更硬)。因此,可以單獨地選擇彈性元件30、40的獨立的撓性和阻力以優化假足1的性能。

應當指出的是,在所描繪的實施方式中,第一彈性構件30和第二彈性構件40二者均沿著足部34朝向足尖延伸。然而,第一彈性構件30和第二彈性構件40沒有朝向假足1的足跟延伸。第三彈性構件50包括足跟部56。因此,足跟部56在足跟著地期間為假足1提供了撓性和阻力。足跟著地期間的這種響應可以獨立于步態周期期間的足尖著地或足尖離地期間的撓性和阻力來確定,原因在于第三彈性元件50為與第一彈性元件30和第二彈性元件40分離的單獨件。因此,例如,單獨的彈性構件30、40、50的系統可以包括每個彈性構件具有變化的撓性和阻力的類型。此時可以根據特定用戶的需求對每個彈性構件30、40、50進行選擇以提供在步態周期期間的不同時間處所需的撓性和阻力。

在另外的實施方式中,致動器20可以被移除或用剛性構件來替代。例如,在一些實施方式中,第二彈性構件40可以直接連接至第二連接部14。在這些實施方式中,第一彈性構件30和第二彈性構件40二者均可以以可旋轉的方式連接至附接構件10。此外,在第二彈性構件40不直接連接至第二連接部14的實施方式中,第二彈性構件40仍然可以在第四連接部22(如上所述)處以可旋轉的方式連接至中間構件(例如,替代致動器20的剛性構件)。在這些實施方式中,所述三個可旋轉的連接部14、16、22可以形成具有至少一個彈性部的三角形,所述彈性部既是第一彈性構件30又是第二彈性構件40并且位于第四連接部22與第三連接部16之間。

可旋轉的連接部14、16、22與彈性構件30、40可以為附接構件10的旋轉提供撓性阻力。有利地,第一彈性構件30和第二彈性構件40二者的使用可以在站立期間提供自然的搖擺運動,該自然的搖擺運動可以為假足1提供改善的穩定性。在包括致動器20的實施方式中,例如當致動器20被鎖定在特定的位置中或基本處于非工作狀態時也可以提供這種穩定性。

圖9至圖15描繪了假足1A的第二實施方式。應當理解的是,這些圖中的假足1A具有與上述假足1類似的特征,并且因此將對其差異進行描述。如所示出的,假足1A包括第一彈性構件30A,第一彈性構件30A具有與先前所描述的實施方式中的C狀部類似的C狀部32A。然而,在本實施方式中,C狀部32A可以被顛倒以具有面向后的開口(例如,C狀部32A具有面向假足1A的后部的凹形形狀)。此外,如所示出的,第一彈性構件30A可以包括兩個平行的彈性件。此外,如所示出的,第一彈性構件30A可以在不能夠旋轉的第二連接部16A處附接至附接構件10A,但是在其他實施方式中,第二連接部16A能夠旋轉(例如,經由如先前實施方式中所示的樞轉位置)。此外,如所示出的,第一彈性構件30A可以被縮短成不包括像先前實施方式中的足部34那樣的足部。代替地,第一彈性構件30A還可以經由不可旋轉的連接部附接至第五連接本體38A。然而,第五連接本體38A可以如圖中所示的經由補充連接本體39A提供與第二彈性構件40A的可旋轉連接,補充連接本體39A可以被認為是第五連接本體38A的一部分。

應當指出的是,圖9至圖15中的實施方式中的特征也形成了具有至少一個彈性部和三個可旋轉連接部的三角形,該三角形與上面在先前實施方式中所論述的三角形類似。例如,如圖15中最佳地示出的,假足1A包括附接構件10A與致動器20A之間的第二連接部14A。致動器20A可以包括連接至第二彈性構件40A的第四連接部22A。第二彈性構件40A可以通過第五連接本體59A連接至第一彈性構件30A。第一彈性構件30A可以附接至附接構件10A,從而完成三角形。在一些實施方式中,三角形的僅一部分可以具有彈性部。例如,在一些實施方式中,第二彈性構件40A可以是無彈性的或剛性的構件。

此外,在一些實施方式中,C狀部32A可以與圖9至圖15中所示的C狀部大致類似,但其包括與C狀部32A大致對準的附加彈性構件66A,如圖15A中最佳地示出的。附加彈性構件66A可以以與第一彈性構件30A類似的方式連接至附接構件10A。附加彈性構件66A此時可以沿著C狀部32A切向于第一彈性構件30A延伸并且在未附接至第五連接本體39A的自由端處終止。此時可以在C狀部32A與附加彈性構件66A之間設置與剛度控制構件60類似的剛度控制構件。例如,如所示出的,可以在C狀部32A和附加彈性構件66A中設置用以接納下述固定構件的縫:該固定構件可以沿著該縫的長度移動以調節C狀部32A的撓性和阻力。在另外的實施方式中,對彈性構件30A、40A、50A的撓性和阻力的這種可調性可以通過其他合適的機構來提供。例如,在一些實施方式中,第五連接本體38A(包括補充連接本體39A)能夠沿著第二彈性構件40A沿前-后方向移動以改變第五連接本體38A在第二彈性構件40A上的位置。例如,在一些實施方式中,第二彈性構件40A可以包括槽,該槽可以接納用以使第五連接本體38A沿著第二彈性構件固定就位的緊固件。然而,可以使用其他合適的機構(例如,軌道和蝸輪裝置)來調節第五連接本體38A相對于第二彈性構件40A的位置。

此外,所描繪的假足1A描繪了用于使第二彈性構件40A與第三彈性構件50A附接的替代性方法。如所示出的,這些構件可以通過位于縫36A的相反兩側上的兩個螺栓62A來附接。然而,應當理解的是,可以使用例如上述附接方法的其他附接方法。此外,可以在縫36A中設置如上所述的可調節固定構件來改變假足1A的撓性和阻力。

圖16至圖23描繪了假足1B的又一實施方式?;褂Φ崩斫獾氖?,這些圖中的假足1B具有與上述假足1類似的特征,因此將對其差異進行描述。如所示出的,假足1B提供了致動器20B位于假足的前部中的設計。如所示出的,附接構件10B仍然可以在可旋轉的第三連接部16B處附接至第一彈性元件30B。然而,第三連接部16B可以設置在附接構件10B的上后部處。第二連接部14B可以在附接部10B的下前部處連接至致動器20B。致動器20B此時可以從第二連接部14B向上延伸以附接至第二彈性構件40B。第二彈性構件40B此時可以形成依循第一彈性構件30B中的面向前的C狀部32B的C狀部。

第三彈性構件50B的連接被描繪為與圖9至圖15中所描繪的第三彈性構件50A大致類似?;箍梢蘊峁┤縞纖齙睦嗨頻謀湫?。此外,如所示出的,第一彈性構件30B可以延伸至足部34A并且通過相同的螺栓62B附接至第二彈性構件40B和第三彈性構件50B。此外,如所示出的,第二彈性構件40B可以延伸超出第一彈性構件30B和第三彈性構件50B至假足1B的足尖部。

應當指出的是,圖16至圖23中的實施方式中的特征也形成了具有至少一個彈性部和三個可旋轉連接部的三角形,該三角形類似于上面在先前實施方式中所論述的三角形。例如,如圖22中最佳地示出的,假足1B包括附接構件10B與致動器20B之間的第二連接部14B。致動器20B可以包括連接至第二彈性構件40B的第四連接部22B。第二彈性構件40B可以抵接第一彈性構件30B,如上面關于先前的實施方式所描述的。第一彈性構件30B可以在第三連接部16B處附接至附接構件10B,從而完成三角形。

此外,如圖23中最佳地示出的,第一彈性構件30B和第二彈性構件40B可以通過剛度控制構件60B來連接。在示出的實施方式中,剛度控制構件60B為可調節固定構件60B并且可以允許以與上述實施方式中的方式類似的方式改變阻力和撓性。在本實施方式中,可調節固定構件60B僅設置在第一彈性構件30B與第二彈性構件40B(而非第三彈性構件50B)之間且位于假足1B的后部部分中。使可調節固定構件60B向下且向前移動導致了第一彈性構件30B和第二彈性構件40B在固定構件60B與附接構件10B之間的相對較長的桿臂,從而使假足1B的撓性增大。替代性地,使可調節固定構件60B向上移動導致了第一彈性構件30B和第二彈性構件40B在固定構件60B與附接構件10B之間的相對較短的桿臂,從而使假足1B的剛度增大。

有利地,所公開的假足1、1A、1B的實施方式可以在步態的站立相期間提供自然的搖擺運動,該自然的搖擺運動可以為假足1、1A、1B提供改善的穩定性(例如,附接構件10、10A、10B可以在站立期間相對于彈性構件中的一個或更多個彈性構件移動)。在包括致動器20、20A、20B的實施方式中,例如在致動器20、20A、20B被鎖定在特定位置中或基本處于非工作狀態時也可以提供這種改善的穩定性。此外,在一些實施方式中,假足可以包括剛度控制構件,該剛度控制構件可以被(例如手動地或自動地)機械致動以改變假足的一個或更多個彈性構件的剛度,從而提供不同水平的剛度(例如,在不同類型的步態期間)。

除非另有具體地陳述或者另外如所使用的在上下文中理解的,否則本文中所使用的條件語言——例如除此之外、“能夠”、“能”、“可能”、“可以”、“例如”等——一般意在傳達某些實施方式包括而其他實施方式不包括某些特征、元件和/或狀態。因此,這種條件語言一般無意于暗示一個或更多個實施方式在任何情況下都要求這些特征、元件和/或狀態,或者暗示一個或更多個實施方式必須包括用于在具有或沒有用戶輸入或提示的情況下判斷在任一特定實施方式中是否包括或要執行這些特征、元件和/或狀態的邏輯。

盡管以上詳細的描述已經示出、描述并指出了應用于各種實施方式的新穎特征,但可以理解的是,在不背離本公開的精神下,可以在地面接觸感測系統——包括傳感器部件、邏輯塊、邏輯??橐約笆境齙穆嘸獺男問繳蝦拖附諫獻齔齦髦質÷?、替換及改變。如可以意識到的,本文中所描述的系統的某些實施方式可以在沒有提供本文中所闡述的所有特征和益處的形式下來實施,原因在于一些特征可以與其他特征單獨地使用或實施。此外,即使本文中未明確地論述,但是結合一個實施方式所描述的特征仍可以并入到所公開的實施方式中的另一實施方式中,并且具有這些特征的組合的假體裝置仍然落入本發明的范圍內。

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