具有足底压力检测功能的主动驱动踝足矫形器.pdf

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1、10申请公布号CN104083237A43申请公布日20141008CN104083237A21申请号201410251985522申请日20140609A61F5/0120060171申请人北京航空航天大学地址100191北京市海淀区学院路37号72发明人陈伟海张鹏帅梅王建华张建斌74专利代理机构北京永创新实专利事务所11121代理人李有浩54发明名称具有足底压力检测功能的主动驱动踝足矫形器57摘要本发明公开了一种具有足底压力检测功能的主动驱动踝足矫形器，该主动驱动踝足矫形器包括有小腿固定组件、足部传感组件和主动驱动组件。主动驱动组件通过直流电机驱动主动锥齿轮，主动锥齿轮与从动锥齿轮啮合，从。

2、动锥齿轮安装在传动轴上，传动轴的两端分别有同步带轮、同步带及张紧螺杆。足部传感组件中设有7片薄膜压力传感器和一个加速度计。本发明主动驱动踝足矫形器一方面根据人体仿生学，设计了智能压力传感足底，采用弹簧钢片连接传感足底脚跟与脚掌，模拟人体足底的分段结构，使脚趾与脚掌能在行走过程中自由弯曲；另一方面，在踝关节的矢状面上设计了一个主动驱动的自由度，在防止病人足下垂的同时，通过直流电机的驱动，有效提供病人前进所需的动力，减轻病人的行走负担。51INTCL权利要求书4页说明书13页附图8页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书4页说明书13页附图8页10申请公布号CN10408323。

3、7ACN104083237A1/4页21一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。

4、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。

5、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。

6、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。

7、速度计；权利要求书CN104083237A2/4页3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。

8、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2Q。

9、2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A。

10、E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。

11、，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，第七托片掌权利要求书CN104083237A3/4页42P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。

12、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。

13、，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3。

14、5A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。

15、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。

16、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；权利要求书CN104083237A4/4页5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1K。

17、3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。2根据权利要求1所述的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A同步带轮31B与C同步带轮35B的传动比为12，以及B同步带轮32B与D同步带轮34B的传动比为12。3根据权利要求1所述的具有足底压力检测功能的主动驱动踝足矫形器，其特征在于减速器的减速比为1901，锥齿轮与同步带传动机构减速比各位21，总的传动比是7601。4根据权利要求1所述的具有足底压力检测功能的主动驱动踝足矫形器，其特征。

18、在于当直流电机逆时针旋转时，主动驱动踝足矫形器进入跖屈模式，提供病人前进行走的动力，当直流电机3G顺时针旋转时，带动踝足关节背屈，防止出现足下垂。权利要求书CN104083237A1/13页6具有足底压力检测功能的主动驱动踝足矫形器技术领域0001本发明涉及一种矫形器，更特别地说，是指一种具有足底压力检测功能的主动驱动踝足矫形器。背景技术0002矫形器是为了预防或矫正四肢、躯干的畸形或治疗骨关节及神经肌肉疾病并补偿其功能的辅助医疗器械。0003踝足矫形器是具有从小腿到足底的结构，对踝关节运动进行控制的矫形器。0004踝足矫形器一个重要的功能是改善足下垂的不正常步态，足下垂导致不能背屈足部，行走。

19、时是拖拉病足或是将该侧下肢举得较高，落地时总是足尖触地面。足下垂是昏迷、瘫痪、下肢功能障碍、长期卧床患者常见的并发症。0005目前，国内外的踝足矫形器大致分为两种被动式的与主动式的。被动式的踝足矫形器目前最为常见，原因是结构简单，成本低。通常这类装置结构上一般是整体式的，如采用弹簧钢片实现病人在行走过程中关节的微小变形。通过限制病人非正常的大角度的运动，实现矫形的目的。被动式踝足矫形器基本不包含控制与电子设备，但是可能有机械元件比如弹簧或者阻尼器在步态过程中起运动控制的作用。由于结构简单，没有主动驱动的动力，不能辅助病人前进，只能限制病人踝关节过度的跖屈足下垂，功能相对单一，对患者初期或者病情。

20、严重的病人康复效果差。0006被动式的矫形器只进行运动控制，没有提供步态推动的直接辅助，此外，被动矫形器的控制依赖于激活弹簧、阀门、开关以开环的方式，这种控制方式具有很差的鲁棒性，不能适应改变行走条件，改变功能任务的情况。而主动驱动的矫形器利用外部能源克服了以上不足。0007主动驱动的踝足矫形器通过利用传感器跟可控的机构来控制踝足的运动。提供的动力不仅能防止足下垂，又用来辅助前进，但是目前的主动驱动的踝足矫形器大都采用行星轮或者滚珠丝杠实现减速，导致机构很笨重，不适合日常穿戴。发明内容0008为了解决上述存在的缺陷，本发明设计了一种具有足底压力检测功能的主动驱动踝足矫形器。本发明主动驱动踝足矫。

21、形器一方面根据人体仿生学，设计了智能压力传感足底，采用弹簧钢片连接传感足底脚跟与脚掌，模拟人体足底的分段结构，使脚趾与脚掌能在行走过程中自由弯曲；另一方面，在踝关节的矢状面上设计了一个主动驱动的自由度，在防止病人足下垂的同时，通过直流电机的驱动，有效提供病人前进所需的动力，减轻病人的行走负担。0009本发明的一种具有足底压力检测功能的主动驱动踝足矫形器，其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；0010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、第说明书CN104083237A2/13页7四连接件1D、第五连接件1E、第六连接件1F、第七连接件1G、第八连。

22、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；0011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。0012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。

23、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。0013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。0014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。0015。

24、第五连接件1E固定安装在第三连接件1C上。0016第六连接件1F固定安装在第四连接件1D上。0017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。0018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。0019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。0020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，。

25、该第四轴承孔1K3内安装有A滚珠轴承31B。0021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。0022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。0023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；0024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；说明书CN104083237A3/13页80025其中，鞋。

26、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；0026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；0027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。

27、通孔2X2用于放置第二薄膜压力传感器22。0028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。0029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。

28、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。0030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。0031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。0032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2。

29、6，AG通孔2R3用于放置第七薄膜压力传感器27。0033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。0034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；0035第二托片掌。

30、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，第七托片说明书CN104083237A4/13页9掌2P的底部与第七薄膜压力传感器27的上端面固定；0036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。

31、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。0037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。0038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；0039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。0040其中，第一传动部分包括。

32、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3。

33、5E。光电编码器35D安装在第十一连接件1L上。0041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。0042。

34、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；0043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；0044传动轴3C上设有第一轴段3C1、第二。

35、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；说明书CN104083237A5/13页100045所述第二轴段3C2上设有用于放置A键31D的键槽；0046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；0047所述第六轴段3C6上设有用于放置B键32D的键槽。0048A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。

36、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。0049本发明设计的一种具有足底压力检测功能的主动驱动踝足矫形器的优点在于0050实现踝足矫形器的主动驱动，在踝关节的矢状面上具有一个主动驱动的自由度，丰富了装置的功能，在防止病人足下垂的同时，通过直流电机的驱动，有效提供病人前进所需的动力，减轻病人的行走负担。0051通过锥齿轮与同步带双传动机构实现机构紧凑与轻巧的特点，适合病人日常穿戴。通过电机末端与踝关节处两套光电编码器系统实现整体装置的反馈控制，使装置的运。

37、动控制更为精准。0052根据人体仿生学，设计了智能压力传感足底，采用弹簧钢片连接传感足底脚跟与脚掌，模拟人体足底的分段结构，使脚趾与脚掌能在行走过程中自由弯曲，让病人穿戴更加舒适，7片薄膜压力传感器与加速度计分别实时检测病人行走过程中的足底压力与行走加速度，用于步态控制。附图说明0053图1是本发明设计的一种具有足底压力检测功能的主动驱动踝足矫形器的结构图。0054图1A是本发明设计的一种具有足底压力检测功能的主动驱动踝足矫形器的另一视角结构图。0055图2是本发明设计的主动驱动踝足矫形器的小腿固定组件的结构图。0056图2A是本发明设计的主动驱动踝足矫形器的小腿固定组件的分解图。0057图3。

38、是本发明设计的主动驱动踝足矫形器的足部传感组件的结构图。0058图3A是本发明设计的主动驱动踝足矫形器的足部传感组件的分解图。0059图3B是本发明设计的主动驱动踝足矫形器的足部传感组件中托片的结构图。0060图4是本发明设计的主动驱动踝足矫形器的主动驱动组件的结构图。0061图4A是本发明设计的主动驱动踝足矫形器的主动驱动组件的分解图。0062图4B是本发明设计的主动驱动踝足矫形器的主动驱动组件中传动轴的结构图。00631小腿固定组件1A第一连接件1A1第一支臂1A2第二支臂1A3第一横板1B第二连接件说明书CN104083237A106/13页111B1第三支臂1B11前固定面板1B12后。

39、固定面板1B2第四支臂1B21前固定面板1B22后固定面板1B3第二横板1C第三连接件1C1A通孔1C2第一限位导槽1D第四连接件1D1B通孔1D2第二限位导槽1E第五连接件1F第六连接件1G第七连接件1G1第三限位导槽1H第八连接件1H1第四限位导槽1J第九连接件1J1第一连接臂1J2第一支撑臂1J3第三轴承孔1K第十连接件1K1第二连接臂1K2第二支撑臂1K3第四轴承孔1L第十一连接件1M第十二连接件1M1第三连接臂1M2第三支撑臂1M3通孔2足部传感组件2A第一绑带2B第二绑带2C第三绑带2D第四绑带2E第五绑带2F后跟挡板2G第十三连接件2G1AA横向连接件2G2AA纵向连接件2H第十。

40、四连接件2H1AB横向连接件2H2AB纵向连接件2I第一托片掌2I1圆凸台2I2AH通孔2I3凹腔2J第二托片掌2K第三托片掌2L第四托片掌2M第五托片掌2N第六托片掌2P第七托片掌2Q钢片脚板2Q1BA通孔2Q2BB通孔2Q3BC通孔2Q4BD通孔2Q5BE通孔2Q6BF通孔2Q7BG通孔2R后跟上板2R1AE通孔2R2AF通孔2R3AG通孔2S后跟下板2S1AE凹腔2S2AF凹腔2S3AG凹腔2S4AH凹腔说明书CN104083237A117/13页1200642T脚趾底板2T1AA凹腔2T2AB凹腔2U脚掌底板2U1AC凹腔2U2AD凹腔2V后跟上挡块2W后跟下挡块2X第一绑带连接件2X。

41、1AA通孔2X2AB通孔2Y第二绑带连接件2Y1AC通孔2Y2AD通孔21第一薄膜压力传感器22第二薄膜压力传感器23第三薄膜压力传感器24第四薄膜压力传感器25第五薄膜压力传感器26第六薄膜压力传感器27第七薄膜压力传感器3主动驱动组件3A主动锥齿轮3B从动锥齿轮3C传动轴3C1第一轴段3C2第二轴段3C3第三轴段3C4第四轴段3C41键槽3C42盲孔3C5第五轴段3C6第六轴段3C7第七轴段3D第一同步带3E第二同步带3F电机光电编码器3G直流电机3H减速器3J驱动主轴31AA卡圈31BA同步带轮31CA滚珠轴承31DA键32AB卡圈32BB同步带轮32CB滚珠轴承32DB键33AC卡圈3。

42、3CC滚珠轴承33EA张紧螺杆33FA锁紧螺母34AD卡圈34CD滚珠轴承34EB张紧螺杆34FB锁紧螺母35AE卡圈35BC同步带轮35C码盘35D光电编码器35E螺钉35FA踝足关节轴35GC键36AF卡圈36BD同步带轮36FB踝足关节轴36GD键说明书CN104083237A128/13页13具体实施方式0065下面将结合附图对本发明做进一步的详细说明。0066参见图1、图1A所示，本发明设计的一种具有足底压力检测功能的主动驱动踝足矫形器，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；足部传感组件2和主动驱动组件3与小腿固定组件1连接。0067小腿固定组件1。

43、0068参见图1、图1A、图2、图2A所示，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；0069其中，第三连接件1C与第四连接件1D的结构相同，且相对放置；0070其中，第五连接件1E与第六连接件1F的结构相同，且相对放置；0071其中，第七连接件1G与第八连接件1H的结构相同，且相对放置；0072其中，第九连接件1J与第十连接件1K的结构相同，且相对放置。0073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1A。

44、1、第二支臂1A2和第一横板1A3，第一支臂1A1、第二支臂1A2和第一横板1A3上分别设有螺纹孔。为了减轻第一连接件1A的重量，其上开有减重孔。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。0074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、第四支臂1B2和第二横板1B3上分别设有螺纹孔。为了减轻第二连接件1B的重量，其上开有减重孔。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1B。

45、11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。0075第三连接件1C上设有多个减重孔和螺纹孔，第三连接件1C的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，第一限位导槽1C2实现对所述A凸块的运动范围进行限定；A通孔1C1用于A踝足关节轴35F穿过。007。

46、6第四连接件1D上设有多个减重孔和螺纹孔，第四连接件1D的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，第二限位导槽1D2实现对所述B凸块2H3的运动范围进行限定；B通孔1D1用于B踝足关节轴36F穿过。0077第五连接件1E上设有多个减重孔和螺纹孔，第五连接件1E固定安装在第三连接件1C上。0078第六连接件1F上设有多个减重孔和螺纹孔，第六连接件1F固定安装在第四连接件1D上。在第五连接件1E与第六连接件1F的结合下，并通过绳子或带子捆绑实现夹紧人的小腿。说明书CN104083237A139/13页140079第七连接件1G的上端。

47、设有螺纹孔，第七连接件1G的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。当调节A张紧螺杆33E在第三限位导槽1G1内到达合适的位置后，通过A锁紧螺母33F拧紧。0080第八连接件1H的上端设有螺纹孔，第八连接件1H的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。当调节B张紧螺杆34E在第四限位导槽1H1内到达合适的位置后，通过B锁紧螺母34F拧紧。0081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。0082第十连。

48、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。0083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。0084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。0085在本发明中，小腿固定组件1的装配为第一连接件1A上连接有第三连接件1C、第四连接件1D和第十二连接件1M；第二连接件1B上连接有第三连接件1C、第四连接件1D。

49、、第七连接件1G、第八连接件1H、第九连接件1J和第十连接件1K；第一连接件1A与第二连接件1B保持平行；第三连接件1C上连接有第五连接件1E和第十三连接件2G；第四连接件1D上连接有第六连接件1F、第十一连接件1L和第十四连接件2H。0086足部传感组件20087参见图1、图1A、图3、图3A所示，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；0088其中，7片薄膜压力传感器是指第一薄膜压力传感器21、第二薄膜压力传感器22、第三薄膜压力传感器23、第四薄膜压力传感器24、第五薄膜压力传感器25、第六薄膜压力传感器26和第七薄膜压力传感器27；0089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；0090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；0091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；第十三连接。