3D打印脚踝拘束笼 版本2

该设计的作者为网友eekfly。根据内容的CC BY授权,转载在此处


这款独特的束缚装置会牢牢锁在脚上,迫使佩戴者始终踮着脚尖。走路时必须以一种别扭的姿势小心前行,几乎无法站稳不晃。这是我对早期设计的全新改进版本,使用材料更少,适配性更强,上锁结构更加简洁稳固,不仅适合FDM打印,也支持SLS(激光烧结成型 金属打印)。

打印说明

建议使用坚固、刚性的材料进行打印。我最终版本是通过3D打印用不锈钢制作的,但在此之前我做了多个PLA原型,它们在功能上表现也不错。
金属打印推荐使用较高的打印温度,以及0.6mm的线宽,以增强层间粘合。每个部件的打印时间大约为10小时。

锁定机制

此装置设计为配合标准尺寸的直插式锁使用,这种锁你可能在其他产品中也见过,市面上有很多可购买的选择(例如某些通用锁)。
如果你对锁的安全性要求不高,也可以使用我设计的可3D打印的锁。

尺寸调整

你需要自己确定缩放比例,以确保脚笼贴合你的脚。默认100%比例时,适用于脚长约25cm。
“Top”部件有多个不同的版本,对应的是脚背与脚踝接触点之间的夹角(以度数计)。
夹角越小,束缚越紧;夹角越大,则适用于脚踝较粗或柔韧性较差的用户。
建议先从“Top_2”开始尝试,根据需要进行微调。可能需要多次打印才能找到最合适的尺寸。

文件组装(重要)

“Top”和“Bottom”模型是“空白”版本,它们没有锁孔。
这是因为脚笼的整体必须缩放以适配脚型,但锁孔不能缩放,以确保适配标准锁。

你可以使用Blender或其他3d软件来准备最终可打印的模型,步骤如下:

  1. 将“Bottom”、“Top_X”和“Hole”文件导入新项目。
  2. 给“Bottom”和“Top_X”添加布尔修改器(Boolean Modifier),模式设为“差集(Difference)”,选择“Hole”作为对象。
  3. 根据需要对“Bottom”和“Top_X”进行缩放。模型的原点已设置好,所有缩放都可在原点完成,无需额外移动。
  4. 导出缩放后的模型,此时它们已经包含用于锁的孔洞。

如果你不熟悉建模软件,也可以直接打印“空白”版本,然后手动钻孔,通过螺丝“锁定”结构。

其他说明

  • 所提供的文件适用于右脚,如需左脚可直接镜像使用。
  • 模型已内建合理的公差,打印完成后一般可以直接组装。如遇卡顿,可适当修整铰链部位和锁孔。
  • 推荐将模型内侧朝上打印,以获得更光滑、舒适的接触面。
  • 打印“Top_X”时,尽量将铰链朝上,使横梁与打印平台平行,这样可以使用桥接技术,无需支撑结构。
  • 组装时,将“Top”部分底部横梁插入“Bottom”部分的对应槽口,再合拢两部分,铰链会自动固定它们,除非强行旋转才能分开。
  • 插入或取出锁时,请尽量伸展脚踝,避免笼体受力导致锁芯卡顿。

安全须知

使用该装置时,安全责任由使用者自行承担。

  • 由于3D打印成品的质量存在差异,我无法预测使用中装置损坏的后果。请在使用前自行进行强度测试。
  • 脚笼的设计初衷是通过强制伸展脚踝、限制动作杠杆,来防止足踝过度施力,从而保障安全。正常站立时,应能放松小腿,仅感受到脚踝处适度的压力;脚后跟应无法下沉太多。
  • 使用过于柔软或尺寸不合的材料,可能会破坏原本的受力结构,造成伤害。请仅使用刚性材料(如PLA、PA6-CF、PC或金属)打印,且仅在完全贴合脚型时使用。
  • 在行走或站立时,该装置会快速消耗保持平衡所需的肌肉力量。请提前练习安全地坐下,以防突然跌倒。
  • 不建议连续穿戴超过数小时。请定期取下脚笼,活动脚踝。长时间穿戴可能对身体造成负面影响。

下载链接

Ankle Cage V2 2025.06

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