單足步態(tài)模擬及足底壓力仿真裝置的制造方法
【專利摘要】單足步態(tài)模擬及足底壓力仿真裝置，包括：基座、力控制模塊和步態(tài)模塊；所述的力控制模塊，包括：滾珠絲杠、滾珠絲杠帽、定位軸、軸承、移動座、電機(jī)和減速器；所述的步態(tài)模塊，包括：電機(jī)減速器Ⅰ、大臂、電機(jī)減速器Ⅱ、小臂、電機(jī)減速器Ⅲ、踝關(guān)節(jié)件和足模；本實用新型能夠在模擬人類真實步態(tài)的同時準(zhǔn)確輸出人類足底的壓力，可為步態(tài)分析和足底壓力采集的衍生產(chǎn)品提供一個真實、穩(wěn)定的測試環(huán)境。
【專利說明】
單足步態(tài)模擬及足底壓力仿真裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于足部步態(tài)模擬產(chǎn)品領(lǐng)域，具體說是一種單足步態(tài)模擬及足底壓力仿真裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人類對步態(tài)分析和足底壓力采集、分析的研究，目前出現(xiàn)了大量的步態(tài)信息采集產(chǎn)品、足部運動矯正產(chǎn)品、運動康復(fù)器材、智能鞋等各類產(chǎn)品，各類產(chǎn)品的出現(xiàn)迫切需要一個穩(wěn)定的檢測、驗證其性能的測試環(huán)境。傳統(tǒng)的足部步態(tài)模擬產(chǎn)品或因不能同時滿足人類步態(tài)和足底壓力的同時再現(xiàn)或因成本較高而不為大家所接受。
[0003]現(xiàn)階段步態(tài)仿真多基于計算機(jī)平臺而實體產(chǎn)品較少，同時傳統(tǒng)的產(chǎn)品很難實現(xiàn)步態(tài)、足底壓力、步幅、步頻的實時真實再現(xiàn)，另傳統(tǒng)產(chǎn)品的成本較高。傳統(tǒng)的步態(tài)仿真產(chǎn)品受穩(wěn)定性和承載能力的影響將足部放大而脫離了足部的真實尺寸，側(cè)重于實現(xiàn)步態(tài)并沒有考慮到足底壓力，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，很難實現(xiàn)對步幅、步頻的設(shè)定，現(xiàn)有的步態(tài)仿真產(chǎn)品基于功能限制應(yīng)用領(lǐng)域有限。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]為克服現(xiàn)有足部步態(tài)模擬產(chǎn)品的不足，本實用新型提供了一種單足步態(tài)模擬及足底壓力仿真裝置，能夠在模擬人類真實步態(tài)的同時準(zhǔn)確輸出人類足底的壓力，可為步態(tài)分析和足底壓力采集的衍生產(chǎn)品提供一個真實、穩(wěn)定的測試環(huán)境，進(jìn)而為各類產(chǎn)品的性能測試及后期優(yōu)化提供了可靠的理論依據(jù)。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是，單足步態(tài)模擬及足底壓力仿真裝置，包括:基座、力控制模塊和步態(tài)模塊;所述的力控制模塊，包括:滾珠絲杠、滾珠絲杠帽、定位軸、軸承、移動座、電機(jī)和減速器;所述的步態(tài)模塊，包括:電機(jī)減速器1、大臂、電機(jī)減速器Π、小臂、電機(jī)減速器m、踝關(guān)節(jié)件和足模;所述的減速器一端與電機(jī)相連，滾珠絲杠穿過滾珠絲杠帽與減速器另一端相連，滾珠絲杠帽、軸承、電機(jī)減速器I固定在移動座上，定位軸穿過軸承置于基座上，大臂一端與電機(jī)減速器I輸出端相連，另一端與電機(jī)減速器π相連，小臂分別與電機(jī)減速器π輸出端、電機(jī)減速器m相連，足模通過踝關(guān)節(jié)件與電機(jī)減速器m相連。
[0006]進(jìn)一步的，所述的軸承為直線軸承。
[0007]進(jìn)一步的，所述的滾珠絲杠通過聯(lián)軸器與與減速器相連。
[0008]進(jìn)一步的，所述的足?？刹鹦?。
[0009]單足步態(tài)模擬及足底壓力仿真裝置，包括:基座、電機(jī)減速器1、大臂、電機(jī)減速器π、小臂、電機(jī)減速器m、輔足、電機(jī)減速器IV和足模;所述基座與電機(jī)減速器I相連，大臂一端與電機(jī)減速器I輸出端相連，另一端與電機(jī)減速器π相連，小臂分別與電機(jī)減速器π輸出端、電機(jī)減速器m相連，輔足分別與電機(jī)減速器m輸出端、電機(jī)減速器IV相連，足模通過踝關(guān)節(jié)件與電機(jī)減速器IV相連。
[0010]進(jìn)一步的，所述的足?？刹鹦丁?br>[0011 ]本實用新型由于采用以上技術(shù)方案，能夠取得如下的技術(shù)效果:能夠在模擬人類真實步態(tài)的同時準(zhǔn)確輸出人類足底的壓力，可為步態(tài)分析和足底壓力采集的衍生產(chǎn)品提供一個真實、穩(wěn)定的測試環(huán)境，進(jìn)而為各類產(chǎn)品的性能測試及后期優(yōu)化提供了可靠的理論依據(jù)。本實用新型可廣泛應(yīng)用于生物力學(xué)、矯形外科、康復(fù)醫(yī)學(xué)、鞋類制作及檢測等各大領(lǐng)域。
【附圖說明】
[0012]本實用新型共有附圖2幅:
[0013]圖1為本實用新型實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為本實用新型實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖中序號說明:1、基座，2、滾珠絲杠，3、滾珠絲杠帽，4、定位軸，5、直線軸承，6、電機(jī)減速器I，7、移動座，8、大臂，9、電機(jī)減速器Π，10、小臂，11、電機(jī)減速器ΙΠ，12、踝關(guān)節(jié)件，13、足模、14、電機(jī)，15、減速器，16、輔足，17、電機(jī)減速器IV。
【具體實施方式】
[0016]下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本實用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的具體說明。
[0017]實施例1
[0018]單足步態(tài)模擬及足底壓力仿真裝置，包括:基座1、力控制模塊和步態(tài)模塊;所述的力控制模塊，包括:滾珠絲杠2、滾珠絲杠帽3、定位軸4、軸承、移動座7、電機(jī)14和減速器15;所述的步態(tài)模塊，包括:電機(jī)減速器16、大臂8、電機(jī)減速器Π9、小臂10、電機(jī)減速器ΙΠ11、踝關(guān)節(jié)件12和足模13;所述的減速器15—端采用螺栓與電機(jī)14相連，滾珠絲杠2穿過滾珠絲杠帽3與減速器15另一端相連，滾珠絲杠帽3、軸承、電機(jī)減速器16固定在移動座7上，定位軸4穿過軸承置于基座I上，大臂8—端采用螺栓與電機(jī)減速器16輸出端相連，另一端與電機(jī)減速器Π9相連，小臂10分別與電機(jī)減速器Π9輸出端、電機(jī)減速器ΙΠ11相連，足模13通過踝關(guān)節(jié)件12與電機(jī)減速器ΙΠ11螺栓相連。所述的軸承為直線軸承5。所述的滾珠絲杠2通過聯(lián)軸器與與減速器15相連。
[0019 ]本實施例工作的過程為:在伺服驅(qū)動的作用下電機(jī)減速器16中的電機(jī)軸帶動減速器軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動，電機(jī)減速器16輸出端的大腿8隨之轉(zhuǎn)動；電機(jī)減速器Π 9的電機(jī)軸、減速器軸在伺服驅(qū)動作用下轉(zhuǎn)動并帶動其輸出端的小腿?ο轉(zhuǎn)動；電機(jī)減速器mu的電機(jī)、減速器軸轉(zhuǎn)動帶動踝關(guān)節(jié)件12轉(zhuǎn)動，從而帶動足模13運動。三個關(guān)節(jié)同時協(xié)調(diào)運動就實現(xiàn)了對足部的位置和姿態(tài)的要求即步態(tài)。與此同時，電機(jī)14軸轉(zhuǎn)動帶動減速器15軸轉(zhuǎn)動，并通過聯(lián)軸器帶動滾珠絲杠2轉(zhuǎn)動，滾珠絲杠2的旋轉(zhuǎn)運動通過滾珠絲杠帽3轉(zhuǎn)化為直線運動從而帶動移動座7上下移動，進(jìn)而在實現(xiàn)步態(tài)模擬的同時達(dá)到控制足底壓力的作用。另足模13為真實的腳模且可拆卸，故而可以根據(jù)需要更換不同尺寸的腳模。
[0020]實施例2
[0021]單足步態(tài)模擬及足底壓力仿真裝置，包括:基座1、電機(jī)減速器16、大臂8、電機(jī)減速器Π 9、小臂1、電機(jī)減速器ΙΠ11、輔足16、電機(jī)減速器IV17和足模13;所述基座I和電機(jī)減速器16相連，大臂8—端采用螺栓與電機(jī)減速器16輸出端相連，另一端與電機(jī)減速器Π9相連，小臂I ο分別與電機(jī)減速器π 9輸出端、電機(jī)減速器m 11相連，輔足16分別與電機(jī)減速器m 11輸出端、電機(jī)減速器IV17相連，足模13通過踝關(guān)節(jié)件12與電機(jī)減速器IV17螺栓相連。該機(jī)構(gòu)可通過各關(guān)節(jié)的協(xié)調(diào)運動來實現(xiàn)足部運動步態(tài)的模擬和足底壓力的輸出。
[0022]以上所述，僅為本實用新型較佳的【具體實施方式】，但本實用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型披露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本實用新型的技術(shù)方案及其實用新型構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.單足步態(tài)模擬及足底壓力仿真裝置，其特征在于，包括:基座(I)、力控制模塊和步態(tài)模塊;所述的力控制模塊，包括:滾珠絲杠(2)、滾珠絲杠帽(3)、定位軸(4)、軸承(5)、移動座(7)、電機(jī)(14)和減速器(15);所述的步態(tài)模塊，包括:電機(jī)減速器1(6)、大臂(8)、電機(jī)減速器Π (9)、小臂(10)、電機(jī)減速器ΠΚ11)、踝關(guān)節(jié)件(12)和足模(13);所述的減速器(15)—端與電機(jī)(14)相連，滾珠絲杠(2)穿過滾珠絲杠帽(3)與減速器另一端相連，滾珠絲杠帽(3)、軸承(5)、電機(jī)減速器1(6)固定在移動座(7)上，定位軸(4)穿過軸承(5)置于基座(I)上，大臂(8)—端與電機(jī)減速器1(6)輸出端相連，另一端與電機(jī)減速器Π (9)相連，小臂(10)分別與電機(jī)減速器Π (9)輸出端、電機(jī)減速器ΠΚ11)相連，足模(13)通過踝關(guān)節(jié)件(12)與電機(jī)減速器m(ii)相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單足步態(tài)模擬及足底壓力仿真裝置，其特征在于，所述的軸承(5)為直線軸承。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的單足步態(tài)模擬及足底壓力仿真裝置，其特征在于，所述的滾珠絲杠(2)通過聯(lián)軸器與減速器(15)相連。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單足步態(tài)模擬及足底壓力仿真裝置，其特征在于，所述的足模(13)可拆卸。5.單足步態(tài)模擬及足底壓力仿真裝置，包括:基座(1)、電機(jī)減速器1(6)、大臂(8)、電機(jī)減速器Π (9)、小臂(1)、電機(jī)減速器ΙΠ (I I)、輔足、電機(jī)減速器IV和足模(13);基座(I)與電機(jī)減速器I (6)相連，大臂(8)—端與電機(jī)減速器I (6)輸出端相連，另一端與電機(jī)減速器Π(9)相連，小臂(10)分別與電機(jī)減速器Π (9)輸出端、電機(jī)減速器m(ii)相連，輔足分別與電機(jī)減速器m(ll)輸出端、電機(jī)減速器IV相連，足模(13)通過踝關(guān)節(jié)件(12)與電機(jī)減速器IV相連。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的單足步態(tài)模擬及足底壓力仿真裝置，其特征在于，所述的足模(13)可拆卸。
【文檔編號】A61B5/11GK205433698SQ201521116673
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年12月29日
【發(fā)明人】田雨農(nóng), 范麗新, 孫建巍, 夏陽
【申請人】北京貞正物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有限公司