假脚的分类及工作原理:适配需求的行走功能代偿方案
假脚是下肢截肢者恢复行走能力的核心辅具,其设计围绕人体步态生物力学,按结构功能可分为多类,适配不同活动量、地形需求,通过材料弹性与机械结构协同,实现缓冲、支撑与动力代偿。
一、核心分类及工作原理
1. 静踝软跟脚(SACH脚):无活动踝关节,以玻璃纤维增强塑料为芯、聚氨酯泡沫为外层,跟部设软弹性楔形垫 。工作时足跟着地,软垫受压变形缓冲冲击;步态滚动阶段,前掌泡沫弹性形变模拟趾背伸,靠材料自身弹性完成基础缓冲,无需维修、重量轻,适配低活动量人群(如老年截肢者)日常平地行走。
2. 单轴动踝脚:含人体踝关节对应旋转轴,轴前后设硬橡胶缓冲块。通过轴的转动实现趾屈、背屈运动,缓冲块弹性可调节适配受力需求,仅能在矢状面活动,结构简单、外观自然,适合平地及轻度坡度行走,缺点是无内外翻功能,不平路面稳定性差。

3. 万向脚:以万向连接件搭配环形弹性胶垫为核心,可实现矢状面屈伸、额状面内外翻及水平旋转。行走时弹性胶垫多方向形变,吸收不平路面产生的侧向力矩与旋转力,减少残肢负担,适配复杂地形使用者,但结构复杂、重量大,维修需求较高。
4. 储能脚:核心为碳纤维弹性龙骨,外层包覆聚氨酯材料,属假脚技术进阶类型 。支撑期身体重量与腿部蹬力使龙骨弯曲形变储存能量,蹬离地面时龙骨弹性回弹释放能量,形成向前推动力,降低行走能耗,适配高活动量人群,可满足跑跳等运动需求。
5. 智能动力脚:集成无刷直流电机、传感器与传动系统,多为双自由度设计 。传感器实时捕捉步态信号,电机驱动四杆机构调节关节扭矩与运动角度,精准复刻自然踝关节屈伸、内外翻动作,步态流畅度接近健康下肢,适配对行走质量要求高的使用者。

二、核心适配原则
假脚选择需匹配截肢者体重、活动水平、残肢条件及居住地形,低活动量选静踝脚,复杂地形选万向脚,高活动需求选储能或智能动力脚,确保安全性与功能性平衡。

本文整合自
1. 优邦假肢矫形器(上海)有限公司《大腿假肢是如何工作的》(2025)
2. 优邦假肢矫形器(上海)有限公司《假脚分类及选择因素》(2023)
3. 奥托博克中国《SACH+ foot产品说明》(2025)
4. 科学网《一种两自由度动力踝足假体的设计与评估》(2025)
5. 原创力文档《假肢技术——下肢假肢》(2025)
6. 喻洪流《假肢矫形器原理与应用》东南大学出版社(2011)
7. 中华人民共和国国家知识产权局《运动储能假脚实用新型专利》(2025)
本文科普内容与图片均由豆包AI(2025年11月21日生成)提供支持