一种带动人体下肢各关节协调动作形成人步态曲线的装置

摘要

一种带动人体下肢各关节协调动作形成人步态曲线的装置，由曲柄摇杆机构、并联的两套连杆机构、外小腿（11）、斜拉片（12）、脚托板（13）组成；所述曲柄摇杆机构形成下述封闭循环轨迹：其上部是圆弧的一部分，下部是近似直线的轨迹；在上述形成封闭循环轨迹的曲柄摇杆机构带动下，两套并联的连杆机构的末端形成仿人步态曲线；两套并联的连杆机构末端通过杆状连接件铰接连接在一起，且该杆状连接件上的所有点都能够在步态曲线上。运动过程中，人的脚尖被束缚在脚托板（13）前部，脚后跟踩在Q点引出的垂直于外小腿（11）的轴上，小腿绑缚在外小腿（11）上，随着曲柄2旋转能带动脚趾、脚掌、踝关节、膝关节、髋关节多处协调动作。

主权项

一种带动人体下肢各关节协调动作形成人步态曲线的装置，其特征在于：其由曲柄摇杆机构和并联的两套连杆机构组合而成；所述曲柄摇杆机构形成下述封闭循环轨迹：其上部是圆弧的一部分，下部是近似直线的轨迹；在上述形成封闭循环轨迹的曲柄摇杆机构带动下，两套并联的连杆机构的末端形成仿人步态曲线；两套并联的连杆机构末端通过杆状连接件铰接连接在一起，且该杆状连接件上的所有点都能够在步态曲线上；其中：所述带动人体下肢各关节协调动作形成人步态曲线的装置构成如下：支架（1）、曲柄旋转盘（2）、摇杆（3）、支撑杆（4）、连杆一（5）、连杆二（6）、连杆三（７）、连杆四（８）、连接铰杆一（９）、连接铰杆二（10）外小腿（11）、斜拉片（12）、脚托板（13）；其中：曲柄旋转盘（2）固定在支架（1）下部且能绕其自身轴线旋转；曲柄旋转盘（2）的轴线垂直于所述能形成人步态曲线的装置所形成的活动平面且垂足为O点；连杆一（5）的一端F点与支架（1）的上部铰接，连杆一（5）的另一端与连杆二（6）的一端铰接，铰点为E点；摇杆（3）的一端铰接在曲柄旋转盘（2）的偏离轴心的A点；摇杆（3）的另一端与连杆二（6）铰接且铰点为D点；支撑杆（4）的一端B点铰接固定在支架（1）下部靠近曲柄旋转盘（2）的某处，支撑杆（4）的另一端C点铰接固定在摇杆（3）上；连杆二（6）上远离E点的另一端G点形成仿人步态曲线；连杆三（７）、连杆四（８）分别平行于连杆一（5）、连杆二（6）布置，且连杆三（７）铰接在支架（1）上部,铰点为F＇；连杆四（８）的上端与连杆三（７）的下端铰接，铰点为E＇；铰点E和E＇之间设置有连接铰杆一（９）；连杆四（８）的下端G＇点与连杆二（6）的下端G点之间设置有分别和连杆四（８）、连杆二（6）二者铰接连接的连接铰杆二（10）；外小腿（11）、斜拉片（12）、脚托板（13）三者配合形成在脚托板（13）沿步态曲线运行时能带动脚托板（13）作周期性摆动的复合机构；具体结构满足下述要求：外小腿（11）为杆状件，其一端铰接固定在连杆三（７）下部近中央处的R点，另一端与斜拉片（12）的其中一端铰接且铰点为Q点，斜拉片（12）的另一端在G点与连杆二（6）实现相对位置确定的铰接固定关系，或者斜拉片（12）的另一端在G＇点与连杆四（8）实现相对位置确定的铰接固定关系；或者斜拉片（12）的另一端在连接铰杆二（10）上或者脚托板（13）上某点铰接固定；连杆二（6）下端的G点和连杆四（８）下端的G＇点上分别设置有两根相互平行的铰接轴，脚托板（13）固定在上述两根铰接轴上；连接铰杆二（10）与脚托板（13）相对固定。