[发明专利]具有足底压力检测功能的主动驱动踝足矫形器

权利要求书

1.一种具有足底压力检测功能的主动驱动踝足矫形器，其特征在于：该主动驱动踝足矫形器包括有小腿固定组件(1)、足部传感组件(2)和主动驱动组件(3)；

小腿固定组件(1)包括有第一连接件(1A)、第二连接件(1B)、第三连接件(1C)、第四连接件(1D)、第五连接件(1E)、第六连接件(1F)、第七连接件(1G)、第八连接件(1H)、第九连接件(1J)、第十连接件(1K)、第十一连接件(1L)、第十二连接件(1M)；

第一连接件(1A)为U形结构件；第一连接件(1A)上设有第一支臂(1A1)、第二支臂(1A2)和第一横板(1A3)；第一支臂(1A1)上连接有第三连接件(1C)的上端；第二支臂(1A2)上连接有第四连接件(1D)的上端；第一横板(1A3)上连接有第十二连接件(1M)的第三连接臂(1M1)；

第二连接件(1B)为U形结构件；第二连接件(1B)上设有第三支臂(1B1)、第四支臂(1B2)和第二横板(1B3)；第三支臂(1B1)上设有前固定面板(1B11)和后固定面板(1B12)，所述第三支臂(1B1)的前固定面板(1B11)与第三连接件(1C)连接，所述第三支臂(1B1)的后固定面板(1B12)上连接有第七连接件(1G)的上端；第四支臂(1B2)上设有前固定面板(1B21)和后固定面板(1B22)，所述第四支臂(1B2)的前固定面板(1B21)与第四连接件(1D)连接，所述第四支臂(1B2)的后固定面板(1B22)上连接有第八连接件(1H)的上端；第二横板(1B3)上连接有第九连接件(1J)和第十连接件(1L)；

第三连接件(1C)下端部设有第一限位导槽(1C2)和A通孔(1C1)；第一限位导槽(1C2)用于放置第十三连接件(2G)上端的A凸块，A通孔(1C1)用于A踝足关节轴(35F)穿过；

第四连接件(1D)下端部设有第二限位导槽(1D2)和B通孔(1D1)；第二限位导槽(1D2)用于放置第十四连接件(2H)上端的B凸块(2H3)，B通孔(1D1)用于B踝足关节轴(36F)穿过；

第五连接件(1E)固定安装在第三连接件(1C)上；

第六连接件(1F)固定安装在第四连接件(1D)上；

第七连接件(1G)下端设有第三限位导槽(1G1)；第三限位导槽(1G1)内放置有A张紧螺杆(33E)；

第八连接件(1H)下端设有第四限位导槽(1H1)；第四限位导槽(1H1)内放置有B张紧螺杆(34E)；

第九连接件(1J)为L形结构件；第九连接件(1J)的第一连接臂(1J1)上设有螺纹孔，第九连接件(1J)的第一支撑臂(1J2)上设有第三轴承孔(1J3)，该第三轴承孔(1J3)内安装有B滚珠轴承(32B)；

第十连接件(1K)为L形结构件；第十连接件(1K)的第二连接臂(1K1)上设有螺纹孔，第十连接件(1K)的第二支撑臂(1K2)上设有第四轴承孔(1K3)，该第四轴承孔(1K3)内安装有A滚珠轴承(31B)；

第十一连接件(1L)的上端固定安装在第四连接件(1D)上，第十一连接件(1L)的下端上固定安装有光电编码器(35D)；

第十二连接件(1M)为L形结构件；第十二连接件(1M)的第三连接臂(1M1)上设有螺纹孔，第十二连接件(1M)的第三支撑臂(1M2)上设有供减速器(3H)穿过的通孔(1M3)；

足部传感组件(2)包括有鞋带部分、鞋底部分、鞋后跟部分和7片薄膜压力传感器及1个加速度计；

其中，鞋带部分包括有第一绑带(2A)、第二绑带(2B)、第三绑带(2C)、第四绑带(2D)、第五绑带(2E)、第一绑带连接件(2X)和第二绑带连接件(2Y)；

其中，鞋底部分包括有钢片脚板(2Q)、脚趾底板(2T)、脚掌底板(2U)、第一托片掌(2I)、第二托片掌(2J)、第三托片掌(2K)、第四托片掌(2L)、第五托片掌2M、第六托片掌(2N)、第七托片掌(2P)；所述的第一托片掌(2I)、第二托片掌(2J)、第三托片掌(2K)、第四托片掌(2L)、第五托片掌(2M)、第六托片掌(2N)和第七托片掌(2P)的底部结构相同；

其中，鞋后跟部分包括有后跟挡板(2F)、后跟上板(2R)、后跟下板(2S)、后跟上挡板(2V)、后跟下挡板(2W)、第十三连接件(2G)和第十四连接件(2H)；

第一绑带连接件(2X)上设有AA通孔(2X1)、AB通孔(2X2)、以及供第一绑带(2A)和第二绑带(2B)两端穿过的通孔；AA通孔(2X1)用于放置第一薄膜压力传感器(21)；AB通孔(2X2)用于放置第二薄膜压力传感器(22)；

第二绑带连接件(2Y)上设有AC通孔(2Y1)、AD通孔(2Y2)、以及供第三绑带(2C)和第四绑带(2D)两端穿过的通孔；AC通孔(2Y1)用于放置第三薄膜压力传感器(23)；AD通孔(2Y2)用于放置第四薄膜压力传感器(24)；

钢片脚板(2Q)上设有BA通孔(2Q1)、BB通孔(2Q2)、BC通孔(2Q3)、BD通孔(2Q4)、BE通孔(2Q5)、BF通孔(2Q6)和BG通孔(2Q7)，BA通孔(2Q1)用于放置第一薄膜压力传感器(21)，BB通孔(2Q2)用于放置第二薄膜压力传感器(22)，BC通孔(2Q3)用于放置第三薄膜压力传感器(23)，BD通孔(2Q4)用于放置第四薄膜压力传感器(24)，BE通孔(2Q5)用于放置第五薄膜压力传感器(25)，BF通孔(2Q6)用于放置第六薄膜压力传感器(26)，BG通孔(2Q7)用于放置第七薄膜压力传感器(27)；

脚趾底板(2T)上设有AA凹腔(2T1)、AB凹腔(2T2)，AA凹腔(2T1)用于固定第一薄膜压力传感器(21)的下端面，AB凹腔(2T2)用于固定第二薄膜压力传感器(22)的下端面；

脚掌底板(2U)上设有AC凹腔(2U1)、AD凹腔(2U2)，AC凹腔(2U1)用于固定第三薄膜压力传感器(23)的下端面，AD凹腔(2U2)用于固定第四薄膜压力传感器(24)的下端面；

后跟上板(2R)上设有AE通孔(2R1)、AF通孔(2R2)、AG通孔(2R3)，AE通孔(2R1)用于放置第五薄膜压力传感器(25)，AF通孔(2R2)用于放置第六薄膜压力传感器(26)，AG通孔(2R3)用于放置第七薄膜压力传感器(27)；

后跟下板(2S)上设有AE凹腔(2S1)、AF凹腔(2S2)、AG凹腔(2S3)和AH凹腔(2S4)，AE凹腔(2S1)用于固定第五薄膜压力传感器(25)的下端面，AF凹腔(2S2)用于固定第六薄膜压力传感器(26)的下端面，AG凹腔(2S3)用于固定第七薄膜压力传感器(27)的下端面，AH凹腔(2S4)用于安装加速度计；

第一托片掌(2I)的底部设有圆凸台(2I1)，所述圆凸台(2I1)上设有供放置第一薄膜压力传感器(21)的凹腔(2I3)，所述圆凸台(2I1)的中心是AE通孔(2I2)，该AE通孔(2I2)用于螺钉穿过，穿过的螺钉实现将第一托片掌(2I)与第一薄膜压力传感器(21)的上端面固定；

第二托片掌(2J)的底部与第二薄膜压力传感器(22)的上端面固定，第三托片掌(2K)的底部与第三薄膜压力传感器(23)的上端面固定，第四托片掌(2L)的底部与第四薄膜压力传感器(24)的上端面固定，第五托片掌(2M)的底部与第五薄膜压力传感器(25)的上端面固定，第六托片掌(2N)的底部与第六薄膜压力传感器(26)的上端面固定，第七托片掌(2P)的底部与第七薄膜压力传感器(27)的上端面固定；

第十三连接件(2G)上设有AA横向连接件(2G1)、AA纵向连接件(2G2)和A凸块；AA横向连接件(2G1)与后跟下板(2S)的一侧固定，后跟下板(2S)的另一侧与第十四连接件(2H)的AB横向连接件(2H1)固定；AA纵向连接件(2G2)的上端与第三连接件(1C)连接，AA纵向连接件(2G2)上连接有后跟挡板(2F)的一端；

第十四连接件(2H)上设有AB横向连接件(2H1)、AB纵向连接件(2H2)和B凸块(2H3)；AB横向连接件(2H1)与后跟下板(2S)的另一侧固定，AB纵向连接件(2H2)的上端与第四连接件(1D)连接，AB纵向连接件(2H2)上连接有后跟挡板(2F)的另一端；

主动驱动组件(3)包括有驱动部分、第一传动部分、第二传动部分、第一张紧部分和第二张紧部分；

其中，驱动部分的光电编码器(3F)和减速器(3H)与直流电机(3G)连接，经减速器(3H)伸出的驱动主轴(3J)上安装有主动锥齿轮(3A)，主动锥齿轮(3A)与从动锥齿轮(3B)和传动轴3C啮合；

其中，第一传动部分包括有A卡圈(31A)、A同步带轮(31B)、A滚珠轴承(31C)、A键(31D)、第一同步带(3D)、E卡圈(35A)、C同步带轮(35B)、码盘(35C)、光电编码器(35D)、螺钉(35E)、A踝足关节轴(35F)、C键(35G)；第一同步带(3D)的一端套接A同步带轮(31B)，第一同步带(3D)的另一端套接C同步带轮(35B)，A同步带轮(31B)通过A键(31D)与传动轴(3C)的一端连接；A踝足关节轴(35F)连接在第十四连接件(2H)的B纵向连接件(2H2)上，且A踝足关节轴(35F)放置在第四连接件(1D)的B通孔(1D1)中，C同步带轮(35B)通过C键(35G)安装在A踝足关节轴(35F)上，且码盘(35C)和E卡圈(35A)安装在A踝足关节轴(35F)上，A踝足关节轴(35F)的端面螺纹连接有螺钉(35E)；光电编码器(35D)安装在第十一连接件(1L)上；

其中，第二传动部分包括有B卡圈(32A)、B同步带轮(32B)、B滚珠轴承(32C)、B键(32D)、第二同步带(3E)、F卡圈(36A)、D同步带轮(36B)、码盘(35C)、光电编码器(35D)、B锁紧螺母(36E)、B踝足关节轴(36F)、D键(36G)；第二同步带(3E)的一端套接B同步带轮(32B)，第二同步带(3E)的另一端套接D同步带轮(36B)，B同步带轮(32B)通过B键(32D)与传动轴(3C)的另一端连接；B踝足关节轴(36F)连接在第十三连接件(2G)的A纵向连接件(2G2)上，且B踝足关节轴(36F)放置在第三连接件(1C)的A通孔(1C1)中，D同步带轮(36B)通过D键(36G)安装在B踝足关节轴(36F)上；

其中，第一张紧部分包括有C卡圈(33A)、C滚珠轴承(33C)、A张紧螺杆(33E)、A锁紧螺母(33F)；A张紧螺杆(33E)的一端穿过第八连接件(1H)上的第四限位导槽(1H1)后，顺次套接有A锁紧螺母(33F)、C滚珠轴承(33C)和C卡圈(33A)，C卡圈(33A)将C滚珠轴承(33C)卡紧在A张紧螺杆(33E)上；

其中，第二张紧部分包括有D卡圈(34A)、D滚珠轴承(34C)、B张紧螺杆(34E)、B锁紧螺母(34F)；B张紧螺杆(34E)的一端穿过第七连接件(1G)上的第三限位导槽(1G1)后，顺次套接有B锁紧螺母(34F)、D滚珠轴承(34C)和D卡圈(34A)，D卡圈(34A)将D滚珠轴承(34C)卡紧在B张紧螺杆(34E)上；

传动轴(3C)上设有第一轴段(3C1)、第二轴段(3C2)、第三轴段(3C3)、第四轴段(3C4)、第五轴段(3C5)、第六轴段(3C6)和第七轴段(3C7)；

所述第二轴段(3C2)上设有用于放置A键(31D)的键槽；

所述第四轴段(3C4)上设有键槽(3C41)和盲孔(3C42)，通过在键槽(3C41)中放置键以及在盲孔(3C42)中放置销钉实现从动锥齿轮(3B)与传动轴(3C)的固定；

所述第六轴段(3C6)上设有用于放置B键(32D)的键槽；

A卡圈(31A)套接在第一轴段(3C1)上，A同步带轮(31B)套接在第二轴段(3C2)上，A滚珠轴承(31C)的内圈套接在第三轴段(3C3)上，A滚珠轴承(31C)的外圈安装在第十连接件(1K)的第四轴承孔(1K3)中；

B卡圈(32A)套接在第七轴段(3C7)上，B同步带轮(32B)套接在第六轴段(3C6)上，B滚珠轴承(32C)的内圈套接在第五轴段(3C5)上，B滚珠轴承(32C)的外圈安装在第九连接件(1J)的第三轴承孔(1L3)中。