假腳的分類及工作原理:適配需求的行走功能代償方案
假腳是下肢截肢者恢復(fù)行走能力的核心輔具,其設(shè)計圍繞人體步態(tài)生物力學(xué),按結(jié)構(gòu)功能可分為多類,適配不同活動量、地形需求,通過材料彈性與機械結(jié)構(gòu)協(xié)同,實現(xiàn)緩沖、支撐與動力代償。
一、核心分類及工作原理
1. 靜踝軟跟腳(SACH腳):無活動踝關(guān)節(jié),以玻璃纖維增強塑料為芯、聚氨酯泡沫為外層,跟部設(shè)軟彈性楔形墊 。工作時足跟著地,軟墊受壓變形緩沖沖擊;步態(tài)滾動階段,前掌泡沫彈性形變模擬趾背伸,靠材料自身彈性完成基礎(chǔ)緩沖,無需維修、重量輕,適配低活動量人群(如老年截肢者)日常平地行走。
2. 單軸動踝腳:含人體踝關(guān)節(jié)對應(yīng)旋轉(zhuǎn)軸,軸前后設(shè)硬橡膠緩沖塊。通過軸的轉(zhuǎn)動實現(xiàn)趾屈、背屈運動,緩沖塊彈性可調(diào)節(jié)適配受力需求,僅能在矢狀面活動,結(jié)構(gòu)簡單、外觀自然,適合平地及輕度坡度行走,缺點是無內(nèi)外翻功能,不平路面穩(wěn)定性差。

3. 萬向腳:以萬向連接件搭配環(huán)形彈性膠墊為核心,可實現(xiàn)矢狀面屈伸、額狀面內(nèi)外翻及水平旋轉(zhuǎn)。行走時彈性膠墊多方向形變,吸收不平路面產(chǎn)生的側(cè)向力矩與旋轉(zhuǎn)力,減少殘肢負擔,適配復(fù)雜地形使用者,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、重量大,維修需求較高。
4. 儲能腳:核心為碳纖維彈性龍骨,外層包覆聚氨酯材料,屬假腳技術(shù)進階類型 。支撐期身體重量與腿部蹬力使龍骨彎曲形變儲存能量,蹬離地面時龍骨彈性回彈釋放能量,形成向前推動力,降低行走能耗,適配高活動量人群,可滿足跑跳等運動需求。
5. 智能動力腳:集成無刷直流電機、傳感器與傳動系統(tǒng),多為雙自由度設(shè)計 。傳感器實時捕捉步態(tài)信號,電機驅(qū)動四桿機構(gòu)調(diào)節(jié)關(guān)節(jié)扭矩與運動角度,精準復(fù)刻自然踝關(guān)節(jié)屈伸、內(nèi)外翻動作,步態(tài)流暢度接近健康下肢,適配對行走質(zhì)量要求高的使用者。

二、核心適配原則
假腳選擇需匹配截肢者體重、活動水平、殘肢條件及居住地形,低活動量選靜踝腳,復(fù)雜地形選萬向腳,高活動需求選儲能或智能動力腳,確保安全性與功能性平衡。

本文整合自
1. 優(yōu)邦假肢矯形器(上海)有限公司《大腿假肢是如何工作的》(2025)
2. 優(yōu)邦假肢矯形器(上海)有限公司《假腳分類及選擇因素》(2023)
3. 奧托博克中國《SACH+ foot產(chǎn)品說明》(2025)
4. 科學(xué)網(wǎng)《一種兩自由度動力踝足假體的設(shè)計與評估》(2025)
5. 原創(chuàng)力文檔《假肢技術(shù)——下肢假肢》(2025)
6. 喻洪流《假肢矯形器原理與應(yīng)用》東南大學(xué)出版社(2011)
7. 中華人民共和國國家知識產(chǎn)權(quán)局《運動儲能假腳實用新型專利》(2025)
本文科普內(nèi)容與圖片均由豆包AI(2025年11月21日生成)提供支持