目的:踝足矫形器是一种用于治疗踝足功能损伤的医疗设备。通常,踝足康复过程中使用的矫形器大多数是固定式踝足矫形器(R-AFO)和动态式踝足矫形器(D-AFO),近年来,一些大学实验室的研究人员开始开发一种动力性踝足矫形器(P-AFO),这种矫形器不仅可以矫正畸形还可以给患者提供辅助跖屈力矩和背屈力矩以帮助患者进行行走训练。由于P-AFO较R-AFO和D-AFO有明显优势,本文研究了一个新型P-AFO,该P-AFO用伺服电机作为动力源并拥有一个复合动力传动机构。方法:为了帮助残疾人依照正常步态进行行走训练,本文对标准步态和其他一些运动学、动力学信息进行了详细的分析,并得到了特征参数和特征曲线,例如最大力、最大力矩以及参考步态曲线,在矫形器的设计中充分考虑了上述这些参数。本文提出的动力性踝足矫形器包括穿戴部分、模拟踝关节、动力传动机构、传感器单元和控制系统。其中,伺服电机作为动力源并在控制系统的控制下依照步态规划曲线完成踝足跖屈和背屈。为了保证准确性,传动机构采用了模块化设计,包括谐波减速器、锥齿轮和同步带单元。此外,为了验证矫形器的性能,进行了穿戴实验和运动试验。结果:动力性踝足矫形器拥有合理的机械结构、高效的控制方法和较好的运行性能。该系统容易安装和拆卸,利于实验测试。穿戴实验验证了穿戴部分设计的协调性、合理性以及机械结构的高负荷承载能力。同时,运动试验验证了电机位置控制的精确性和传动机构的稳定性。结论:动力性踝足矫形器不仅可以纠正异常步态、防止足下垂、辅助患者行走,还能够改善踝关节由于受伤和疾病引起的运动功能损伤。另外,动力性踝足矫形器还可以通过提供辅助力矩来减小患者的行走强度,从而降低新陈代谢水平。动力性踝足矫形器在促进患者踝足康复,帮助他们重返社会,减少家庭和社会负担方面具有重要意义。