CN101069661A - 起立·移动辅助装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及人体行动辅助装置，起立移动辅助装置，其特征是：装置外箱前端装有立位台，立位台底部上面装有可以相互往复运动的连杆臂，连杆臂首未端铰接相连，未端连杆臂为两个相对环抱的弯曲摇臂，连杆臂与驱动连杆臂运动的动力源蓄电池通过液压杆连接，动力源蓄电池安装在装置外箱中，装置外箱壳体上装有控制面板，被护理人腰部附近由连杆臂吊起来的腰部姿势保持部件。通过此设备辅助起立及坐下，预防及保护由于可能发生的忘记自身身体条件而进行的起立，坐下等动作，并且能够保持及锻炼肌肉的活动性，因此该设备对于上述人员来说是经常会被用到的，而且是必要的。

Description

起立·移动辅助装置

技术领域：

本发明涉及人体行动辅助装置，特别是关于辅助下肢较弱或下肢瘫痪的高龄者行动的辅助装置。

背景技术：

高龄者在逐渐无法独立起立时，起立所需要的肌肉就会渐渐衰退，其结果起立动作会逐渐被忘记。另外，由于肢残导致起立逐渐变得困难的时候，起立动作中所需要的肌肉，主要是背肌，大腿四头肌，腹肌，臀部肌肉等肌肉开始逐渐衰退。在进食，洗浴，排泄，起床等需要起立时需借助辅助人体起立装置，目前，辅助人体起立的装置有两类，一是椅子的坐板徐徐上升使人体向前方倾斜，机械性的将人体扶起的装置，二是用袋状的安全带将人体吊起来使其站立的装置。但是，这些装置在设计上没有考虑使人站立的最终目的是什么，与人的身体动作没有互动，无法维护作为人的尊严，也没有考虑到在站立状态由于使用者的心理恐惧所造成的危险。

为了减少这些缺陷，出现了一种护理辅助装置，该装置为了防止人体跌倒用一对摇臂将人体躯干包围住，用另一对摇臂从下方将臀部包住，慢慢抬起使其站立，这些摇臂往复运动，使身体能够略垂直的站立起来。虽然产品更人性化，但产品构造比较复杂，起立姿势不合理，自力起立无法得到反复练习，而且只能在平整的地面行走，一旦遇到稍微不平整得地面，老人的腿还是无法抬起。

发明内容：

本发明的目的克服上述不足问题，提供一种起立移动辅助装置，结构简单，安全可靠，更人性化，通过合理的起立姿势，并能够反复练习自力起立姿势的起立·移动辅助装置，实现肌体锻炼。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：起立移动辅助装置，装置外箱前端装有立位台，装置外箱与立位台底部装有可以移动的车轮，立位台底部上面装有可以相互往复运动的连杆臂，连杆臂首未端铰接相连，未端连杆臂为两个相对环抱的弯曲摇臂，连杆臂与驱动连杆臂运动的动力源蓄电池通过液压杆连接，动力源安装在装置外箱中，装置外箱壳体上装有控制面板，被护理人腰部附近有连杆臂吊起来的腰部姿势保持部件。

所述连杆臂由三连杆臂组成，负责倾倒动作的第一连杆臂一端固定在立位台底面上，另一端与可以进行往复运动的第二连杆臂一端铰接，第二连杆臂另一端分出两个连接端，两连接端分别铰接可以闭合的相对环抱的弯曲摇臂，驱动第一连杆臂起立角度变化的第一液压杆一端与动力源连接，另一端与第一连杆臂铰接，使第二连杆臂相对于第一连杆臂角度变化运动的第二液压杆两端分别与第一、第二连杆臂铰接。

所述动力源可以为电动，空压，油压动力源。

所述装置外箱上部装有把手。

所述第二连杆臂通过其内部安装的平行连接机构分别与第一连杆臂及弯曲摇臂相连接，平行连接机构在可动支点处装有转动控制装置，转动控制装置主要包括链轮和链条，链轮通过防止转动别针固定在连接轴上，连接轴通过防止转动别针固定在连杆臂，第一连杆臂与第二连杆臂连接的可动支点为轴承和压力座所组成的可动支点。

所述第一连杆臂的前端设置有端盖。

所述弯曲摇臂由闭合方向可调的2个弯曲摇臂所组成的框架，和框架内侧所设置可以减少被护理人员身体负担的缓冲材料，与第二连杆臂的连接部分，使2个弯曲摇臂可以闭合的与连接部分相连接固定销，和2个弯曲摇臂的开闭固定部件所组成，连接部分为防止转动别针固定在连接轴上。

所述起立·移动辅助装置，弯曲摇臂与身体保持约90度的角度。

所述起立·移动辅助装置，在弯曲摇臂可以感知到压力的部位上安装有检测压力的压力传感器。

所述起立·移动辅助装置，腰部姿势保持部件为腰部覆带上连接有固定辅助带，固定辅助带连接在弯曲摇臂上。

本发明起立·移动辅助装置由多个连杆臂在可以相互往复运动的情况下被连接起来，弯曲摇臂抱住人体上半身，整个连杆臂进行曲线运动以使起立动作变为可能。这样一来腿脚不灵活的老年人可以通过此装置再现自然的起立动作，该装置构造简单，被护理者可以很自然的完成起立动作的同时亦能反复锻炼自立起立动作。弯曲摇臂在与身体保持一定的角度的基础上，由连杆臂完成起立动作，与直角起立方式相比可以减轻很多负担。弯曲摇臂的与身体接触部分，附加有遇到压力而自动变形的缓冲材料，这样与人体柔性接触，避免装置对人体造成硬性损伤。在末端连杆臂的弯曲摇臂可以感知到压力的部位安装有1个以上的压力传感器，这样对于身体的负担可以通过压力传感器检测，实现在对于人体最低限度的身体负担情况下完成起立动作。人体的腰部通过2个弯曲摇臂将人体吊起来，并且有保持腰部位置固定的装置，连杆臂为三连杆构成。这样可以更加轻松得保持人体姿势，对人体起立时的身体负担更加减少。

本发明装置，使用时与被护理人上半身被直线的拉起不同，被护理人先伸直腿部，后伸直上躯体，符合老年人起立方式，可以感觉起立动作更加轻松，并且可以按照腿脚有疾病的老年人的起立方式起立。在这一连串的动作，可以让起立·移动辅助装置暂时停止，催促被护理人自行起立。这样，被护理人可以反复练习起立动作，移动等。本发明特别适用于下肢较弱或下肢瘫痪的高龄者等，通过此设备辅助他们起立及坐下，预防及保护由于可能发生的忘记自身身体条件而进行的起立，坐下等动作，并且能够保持及锻炼肌肉的活动性，因此该设备对于上述人员来说是经常会被用到的，而且是必要的。此外，例如进食，洗浴，排泄等目的需要移动时可以通过该设备先移动到轮椅上。

附图说明：

图1为本发明结构示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为图1的左视图。

图4为图1的右视图。

图5为本发明第二连杆臂结构示意图。

图6为图5中A向视图。

图7为本发明指示器仪表盘结构示意图。

图8为本发明弯曲摇臂安装在被护理人身上的状态图。

图9为本发明未端弯曲摇臂开闭状态图。

图10为图9的左视图。

图11为腰部姿势保持部件与弯曲摇臂的连接结构示意图。

图12为本发明在被护理人腋下安装状态图。

图13为本发明使用状态简图。

图14为本发明控制流程图。

图中：

1  立位台

2  车轮

3  把手

4  第一连杆臂

5  第二连杆臂

6  弯曲摇臂

7  第一液压杆

8  第二液压杆

9  蓄电池

10 装置外箱

11 腰部姿势保持部件

12 腰部覆带

13 固定辅助带

14 可动支点

15 防止转动别针

16 平行连接机构

17 端盖

18 链轮

19 链条

20 连接轴

21 轴承

22 压力座

23 框架

24 缓冲材料

25 连接部件

26 固定销

27 开闭固定部件

28 压力传感器

29 固定别针

30 固定金属零件

31 操作仪表盘

32 原点设定按钮

33 紧急按钮

34 指示器仪表盘

35 下部检查口

36 上部检查口

37 压力指示器

38 被护理人

具体实施方式：

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

如图1～图4所示的起立·移动辅助装置，装有控制设备的装置外箱10前端底部固定装有立位台1，装置外箱与立位台底部装有可以移动的车轮2，为方便装置移动，在装置外箱上部装有把手3。立位台底部上面装有可以相互往复运动的三连杆式连杆臂，负责倾倒动作的第一连杆臂4一端固定在立位台底面上，另一端与可以进行往复运动的第二连杆臂5铰接，如图5、6所示的连杆臂铰接处可动支点14上装有防止转动别针15，第二连杆臂另一端分为两个连接端，两连接端铰接可以闭合的相对环抱的弯曲摇臂6，驱动第一连杆臂起立角度变化的第一液压杆7一端与动力源连接，另一端与第一连杆臂铰接，使第二连杆臂相对于第一连杆臂角度变化运动的第二液压杆8两端分别与第一、第二连杆臂铰接，动力源为蓄电池9，安装在装置外箱中，装置外箱壳体上装有控制面板，弯曲摇臂上装有腰部姿势保持部件11。驱动方式也可以是电动，空压，油压等方式。

图1和图5所示，第二连杆臂与第一连杆臂通过可动支点相互连接并可活动，第二连杆臂通过可动支点与弯曲摇臂6相连接，第二连杆臂通过可动支点与第二液压杆8相连接。使用时第二液压杆8通过可动支点与第一连杆臂4相连接，第二连杆臂5根据第二液压杆8的伸缩不同，相对于第一连杆臂4的角度是可变的。第二连杆臂5有内藏的平行连接机构20(如图2)，通过此部件与第一连杆臂4及弯曲摇臂6相连接、运转，使被护理人38可以起立。此外，这个连接及运转是可以调节的。这个平行连接机构在可动支点位置设置有多个链轮18和相对应的链条19所构成。链轮通过防止转动别针15固定在连接轴20上，连接轴同样通过防止转动别针固定在第一连杆臂4上。

如图6所示第二连杆臂5通过由轴承21和压力座22所组成的可动支点与第一连杆臂4按照可以往复运动的方式相连接。此外，第一连杆臂4的前端设置有端盖17。另外，在第二连杆臂5与弯曲摇臂6之间，可以用液压杆来代替这个平行连接机构来控制第二连杆臂5与弯曲摇臂6之间的角度。

弯曲摇臂6如图2所示，由闭合方向可调的2个弯曲摇臂所组成的框架23、框架23内侧所设置的减少被护理人员身体负担的缓冲材料24、与第二连杆臂5的连接部件25、使2个弯曲摇臂可以闭合的与连接部件25相连接固定销26、以及2个弯曲摇臂的开闭固定部件27所组成。连接部件25的连接方式与第二连杆臂5和第一连杆臂4的连接方式相同，由防止转动别针固定在连接轴上。

弯曲摇臂6如图7-12所示，弯曲摇臂在与被护理人相接触时由压力传感器28检测其压力。这个压力传感器接收来自人体的压力，安装在框架23的内侧、上部等框架23的多处部位。另外弯曲摇臂6还有腰部姿势保持部件11的固定别针和开闭固定部件27等部件。腰部姿势保持部件11如图1所示，腰部姿势保持部件由腰部覆带12，和一端与腰部覆带12的上端部相连，另一端与弯曲摇臂6的固定别针相连接的固定辅助带13所组成，与弯曲摇臂6的动作相呼应，使被护理人员38可以很顺利得移动。

装置外箱10及控制面板如图2所示。设置有操控设备用的操作仪表盘31及指示器仪表盘34。在操作仪表盘31中设置有，在弯曲摇臂6安装到被护理人身体上时的设置原点位置的原点设定按钮32，起立动作中对于人体的过量负担，发生异常情况时的紧急按钮33，及多个指示灯等。指示器仪表盘34可以将压力传感器28感知到的对人体的压力立即表示出来。指示器仪表盘34安装有可以按照压力等级逐渐点灯的压力指示器37。

以下参照图8～图12进行本发明的初期操作的说明。如图8，在初期操作中，弯曲摇臂安装在被护理人38身上，首先，将腰部覆带12穿到被护理人38的身上，将装置靠近并停止在被护理人身旁，通过手或者其他方式将被护理人38的脚放到立位台1上面。然后，将弯曲摇臂打开放到被护理人员的腋下附近，使第一液压杆7和第二液压杆8运转起来，各摇臂运转将弯曲摇臂放置到被护理人员38的腋下。接着，调整对人体的安装位置，调整后，操纵操作仪表盘31中的原点设定按钮32，设置操作起点位置。关闭弯曲摇臂，如图9所示在弯曲摇臂侧面的固定金属零件30处用由魔术胶带制成的开闭固定部件27进行固定。固定辅助带13的下部分与腰部覆带12的上部分固定，如图11等所示固定辅助带的上部分与弯曲摇臂6的固定别针29相连接。被护理人在身体有一定的活动自由的基础上被弯曲摇臂6所挟持。

下面，参照图13和图14针对本发明的具体操作步骤进行说明。图1 3是使被护理人起立时的连杆臂连续动作简图，在图13当中，各个连杆臂分别用线条表示。图13(a)是连杆臂开始运作时的位置，这个位置被设置为原点位置，从此位置进行以后的操作。同样，图13(i)所表示的连杆臂位置是运作停止时的位置，此位置被设置为操作停止位置。

图14是各控制部件的操控流程图。在图14中的各个控制步骤，在图13中会有相对的图示。首先，控制部件检测到起立动作开始按钮为开时，上述的操作原点位置，操作停止位置等参数，在按下操作仪表盘的原点设定按钮时已经被设置好。在这里是根据被护理人的不同先将各种参数设置好然后进行图13b以后的起立动作的。为了能变换到图13(b)那样的姿势，控制部件将会计算出各个液压杆的控制量(S2)。控制量包括各个液压杆伸缩量的变化量，变化速度等必要信息。液压杆的控制量、液压杆的伸缩量及摇臂端部的移动量等各种与操控发生关系的参数都会事先被设置。控制部件会对第一液压杆和第二液压杆进行控制并使其运转，第一连杆臂与第二连杆臂逐渐移动(S3)。第一连杆臂向被护理人的远方向逐渐倾倒，第二连杆臂向下方(地板方向)逐渐倾倒，被护理人的上半身随之开始倾倒。此外，图13(a)开始至图13(i)为止的一连动作中，弯曲摇臂与胸部保持约直角状态，这样可以减轻被护理人的负担。控制部件接收来自弯曲摇臂中所设置的各个压力传感器所发出的压力信息(S4)，并判断压力传感器感知到的压力是否在事先的设定值以下(S5)。在步骤S5中任何一个压力传感器感知到的压力超过设定值时，控制部件会立即解除所有部件的运转，停止动作。具体来说，当被护理人跌倒或者坐下时，任何一个压力传感器检测到这一异常压力时，各部件的运转会自动停止，并且可以切换到人工操作。在步骤(S5)当中，判断压力传感器感知到的压力是否在事先设定的设定值以下，并接收第一液压杆的伸缩量和第二液压杆伸缩量的信息(S6)，判断伸缩程度是否与在步骤S2中计算出的控制量相同(S7)。这里的液压杆伸缩量是根据译码器(encoder)等的输出信息计算出来的。控制部件在事先也可以保存气缸的伸缩量和译码器输出信息的对应关系。在步骤S7当中，当判断出各个液压杆没有达到在步骤S2中算出的设定量伸缩时，各液压杆在没有达到S2计算出的设定量伸缩以前，会重复步骤S3以后的处理动作。当步骤S7判断出各液压杆按照S2的设定量伸缩时，处理结束。被护理人的姿势从图13(a)移动到图13(b)。另外，关于上述的处理，如图13所示的各个状态作为一个控制单位。但是也可以将这个控制单位简化。例如各个液压杆向同一方向伸张或者压缩可以作为一个控制单位(例如，图13(a)开始到图13(d)为止)，或者更加详细的分割，分别作为一个控制单位。以后，达到图13(i)所表示的被护理人员的姿势为止，上述的处理重复进行。

下面，针对图13(b)以后的起立状态时连杆臂动作进行说明。

当达到图13(b)的状态时，控制部使第一连杆臂和第二连杆臂再次向同一方向倾倒，人体姿势为图13(c)所示，即被护理人的下颚在膝盖的正上方。接着，如图13(d)所示，控制部使第一连杆臂再次逐渐向同一方向倾倒，第二连杆臂的前端逐渐向上，在保持被护理人的大腿与上半身的角度的情况下，臀部和大腿逐渐浮起，以膝关节为基点开始进行起立动作。此时，第二连杆臂配合第一连杆臂的倾倒动作，向下方(地板方向)倾斜约1度左右，通过固定辅助带，弯曲摇臂所连接的腰部覆带会支撑被护理人的重量，扶助被护理人的身体动作。接着，控制部进行同样的动作。如图13(e)所示，第一连杆臂逐渐倾倒，被护理人的身体再次向前方移动，第二连杆臂会逐渐向上，例如20～30mm左右，将被护理人逐渐向上拉起。第二连杆臂转动3度左右，被护理人再次向前方移动，以膝关节为基点臀部和大腿再次浮起。像这样第二连杆臂逐渐向上带动人体，被护理人的膝关节及和起立动作相关的大腿肌肉不会带来负担，被护理人可以很便利，轻松的起立。接着，如图13(f)所示，控制部使第一连杆臂再次倾倒，第二连杆臂为了使第一连杆臂的前端能够抬起进行转动，如图13(g)所示，第二连杆臂与第一连杆臂成直线为止，逐渐将被护理人拉起。在图13(g)所示的连杆臂的位置以后，弯曲摇臂为了保持与身体所成的一定角度，第二连杆臂与弯曲摇臂如图13(f)所示向相反方向成180度以下的角度。接着，从图13(g)所示的连杆臂的位置开始，到图13(h)所示被护理人的腰部接近直线为止，第一连杆臂逐渐使人体起立，第二连杆臂的前端逐渐上升。其结果，被护理人自身体重对膝关节的负担被起立·移动辅助装置轻减，被护理人的腰部逐渐伸直。接着，控制部使第一连杆臂和第二连杆臂进行同样的动作，最后完成到图13(i)的状态，起立连杆臂动作结束。

此外，在操作仪表盘中设置有操控液压杆的方法，通过操作仪表盘操作液压杆，用手动操纵相对应的各第一连杆臂和第二连杆臂，也同样可以进行上述连杆臂操作。此时，操作者可以边通过指示器仪表盘确认缓冲材料中内藏的压力传感器，边操作设备使被护理人起立。此时，当检测到对被护理人的压力异常时，护理人员可以将设备立即停止，然后进行后续操作。

Claims (10)

1、起立·移动辅助装置，其特征是：装置外箱(10)前端装有立位台(1)，立位台底部上面装有可以相互往复运动的连杆臂，连杆臂首未端铰接相连，未端连杆臂为两个相对环抱的弯曲摇臂(6)，连杆臂与驱动连杆臂运动的动力源通过液压杆连接，动力源安装在装置外箱中，装置外箱壳体上装有控制面板，被护理人腰部附近有连杆臂吊起来的腰部姿势保持部件(11)。

2、根据权利要求1所述的起立·移动辅助装置，其特征是：连杆臂由三连杆臂组成，负责倾倒动作的第一连杆臂(4)一端固定在立位台底面上，另一端与可以进行往复运动的第二连杆臂(5)铰接，第二连杆臂另一端分为出两个连接端，两连接端分别铰接可以闭合的相对环抱的弯曲摇臂(6)，驱动第一连杆臂起立角度变化的第一液压杆(7)一端与动力源连接，另一端与第一连杆臂铰接，使第二连杆臂相对于第一连杆臂角度变化运动的第二液压杆(8)两端分别与第一、第二连杆臂铰接。

3、根据权利要求2所述的起立·移动辅助装置，其特征是：第二连杆臂(5)通过其内部安装的平行连接机构(16)分别与第一连杆臂(4)及弯曲摇臂(6)相连接，平行连接机构在可动支点处装有转动控制装置，转动控制装置主要包括链轮(18)和链条(19)，链轮通过防止转动别针(15)固定在连接轴(20)上，连接轴通过防止转动别针固定在连杆臂上，第一连杆臂与第二连杆臂连接的可动支点为轴承(21)和压力座(22)所组成的可动支点。

4、根据权利要求1所述的起立·移动辅助装置，其特征是：弯曲摇臂由闭合方向可调的2个弯曲摇臂所组成的框架(23)、框架内侧与身体接触部分装有遇到压力而自动变形的缓冲材料(24)、与第二连杆臂的连接部件(25)、使2个弯曲摇臂可以闭合的与连接部件相连接固定销(26)、以及2个弯曲摇臂的开闭固定部件(27)所组成，连接部件由防止转动别针固定在连接轴上。

5、根据权利要求1所述的起立·移动辅助装置，其特征是：腰部姿势保持部件(11)为腰部覆带(12)上连接有固定辅助带(13)，固定辅助带连接在弯曲摇臂上。

6、根据权利要求1所述的起立·移动辅助装置，其特征是：装置外箱与立位台底部装有可以移动的车轮(2)，装置外箱上部装有把手(3)。

7、根据权利要求1所述的起立·移动辅助装置，其特征是：动力源为电动、空压或油压动力源。

8、根据权利要求1所述的起立·移动辅助装置，其特征是：弯曲摇臂(6)可以感知到压力的部位上安装有检测压力的压力传感器(28)。

9、根据权利要求1所述的起立·移动辅助装置，其特征是：弯曲摇臂(6)与身体保持约90度的角度。

10、根据权利要求1所述的起立·移动辅助装置，其特征是：第一连杆臂(4)的前端设置有端盖(17)。

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