CN103519974B - 康复用助步器 - Google Patents
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Abstract
一种行走辅助器具领域的康复用助步器，包括：主框架、设置于主框架对称两边的一对脚部机构、一对连杆机构、一对主动轮、一对从动轮、一对同步带以及设置于主框架中部的坐凳，其中：同步带的两端分别与主动轮和从动轮相连，从动轮与连杆机构的顶端相连以带动连杆机构，连杆机构的底端与脚部机构相连。本发明由一对单自由度连杆机构实现主要功能，只需用手或者用电机连续转动主动杆，即可推动病人前进，并带动病人腿部运动，具有输入简单、容易操作、安全可靠、以纯机械的形式模仿人行走时的脚部运动轨迹，降低了制造成本，提高了使用稳定性与便利性。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种行走辅助器具领域的装置，具体是一种康复用助步器。
背景技术
目前，国际市场上的大部分外骨骼助步器针对的使用人群为健康人，其目的是加强其肢体力量，以增加其行进负载量和速度，而针对下肢活动有困难的病人所设计的外骨骼助步器较少。在这些外骨骼助步器设计中，基本都是采用在关节部位采用伺服电机进行驱动，最终达到帮助使用者行走的目的。这种设计可以很好地达到辅助行走的目的，其行走姿态也很接近正常人的行走姿态，但是由于制造和材料限制，其价格一般都比较昂贵，一般家庭无法负担。而价格昂贵的原因，除了驱动方式之外，也是由于其致力于实现全自动步行。
经过对现有技术的检索发现，中国专利文献号CN101810533，公开日2010-08-25，记载了一种助行外骨骼康复机器人，包括：移动式辅助机构、控制机构和外骨骼假肢机构，移动式辅助机构和外骨骼假肢机构相连，控制机构分别与移动式辅助机构和外骨骼假肢机构相连。但该现有技术缺陷及不足在于其高度依赖伺服驱动电机作为驱动能源，并且有过多的自由度，导致该现有技术的产品非常昂贵且对控制系统的要求极高，控制系统、驱动系统代价非常高昂。康复性锻炼的周期往往非常长，大多数病人无法负担起的康复机器人即使拥有强大的功能，也将无法发挥大的作用。此外，该现有技术体积过于庞大，用户的运动范围将受到极大的限制。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种康复用助步器，该助步器只需用手或者用电机连续转动主动杆，即可推动病人前进，并带动病人腿部运动。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：主框架、设置于主框架对称两边的一对脚部机构、一对连杆机构、一对主动轮、一对从动轮、一对同步带以及设置于主框架中部的坐凳，其中：同步带的两端分别与主动轮和从动轮相连，从动轮与连杆机构的顶端相连以带动连杆机构，连杆机构的底端与脚部机构相连。
所述的连杆机构包括：支架、主动杆、第一从动杆、第二从动杆、三角连接件、斜向连接件、三条等长的第一上连杆、第二上连杆和第三上连杆、横向连杆、两条等长的第一下连杆和第二下连杆，其中：第一上连杆和第二上连杆的顶端分别与支架相连，底部横向由横向连杆相连，纵向分别与第一下连杆和第二下连杆的顶部相连，第一下连杆和第二下连杆的底部分别与脚部机构相连，第三上连杆的两端分别由三角连接件和斜向连接件与第一上连杆的两端相连，第一从动杆和第二从动杆的一侧相互连接，该连接处与主动杆的一端相连，另一侧分别与三角连接件和第一上连杆的中部相连，主动杆的另一端与机架相连且由从动轮驱动，上述连接方式均为转动连接。
所述的斜向连接件与第二下连杆刚性连接。
所述的脚部机构为仿鞋类机构，其中一长边表面固定有两个与第一下连杆和第二下连杆的底部转动连接的连接块。
所述的主框架的底部设有若干万向轮。
所述的主动轮由电机直接驱动或由手摇杆驱动。
本发明由一对单自由度连杆机构实现主要功能，只需用手或者用电机连续转动主动杆，即可推动病人前进，并带动病人腿部运动，具有输入简单、容易操作、安全可靠、以纯机械的形式模仿人行走时的脚部运动轨迹，降低了制造成本，提高了使用稳定性与便利性。具有一定自主意识的腿部瘫痪病人可以安全、方便地使用。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为连杆机构的结构示意图；
图3为连杆机构的连接原理图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
如图1所示，本实施例包括：主框架3、设置于主框架3对称两边的一对脚部机构1、一对连杆机构2、一对主动轮5、一对从动轮8、一对同步带7以及设置于主框架3中部的坐凳4，其中：同步带7的两端分别与主动轮5和从动轮8相连，从动轮8与连杆机构2的顶端相连以带动连杆机构2，连杆机构2的底端与脚部机构1相连。
如图2和图3所示，所述的连杆机构2包括：与主框架3相连的支架11、主动杆10、第一从动杆12、第二从动杆13、三角连接件14、斜向连接件15、三条等长的第一上连杆16、第二上连杆17和第三上连杆18、横向连杆19、两条等长的第一下连杆20和第二下连杆21，其中：第一上连杆16和第二上连杆17的顶端分别与支架11相连，底部横向由横向连杆19相连，纵向分别与第一下连杆20和第二下连杆21的顶部相连，第一下连杆20和第二下连杆21的底部分别与脚部机构1相连，第三上连杆18的两端分别由三角连接件14和斜向连接件15与第一上连杆16的两端相连，第一从动杆12和第二从动杆13的一侧相互连接，该连接处与主动杆10的一端相连，另一侧分别与三角连接件14和第一上连杆16的中部相连，主动杆10的另一端与机架相连且由从动轮8驱动，上述连接方式均为转动连接。此外，斜向连接件15与第二下连杆21刚连。
所述的脚部机构1为仿鞋类机构，其中一长边表面固定有两个与第一下连杆20和第二下连杆21的底部转动连接的连接块。
所述的主框架3的底部设有若干万向轮9。
所述的主动轮5由电机直接驱动或由手摇杆6驱动。
当连杆机构2的主动杆10被连续转动时，脚部机构1将以与人步行的脚步轨迹相近的轨迹运动。同时，脚部机构1的轨迹下半部分接近于一条直线。
病人使用时，坐在坐凳4上，双脚放在脚部机构1上，并用手摇动左右手摇杆6或者由电机直接驱动左右的主动杆10，连杆机构2运动，带动脚部机构1，脚部机构1着地时推动整个系统向前，此过程中万向轮9不会离开地面；同时，脚部机构1因为有着和人步行的脚步轨迹相近的轨迹，病人腿部的被动运动近似于人正常走路时腿部的运动，这样的运动更有利于病人腿部的康复，也不会扼杀病人腿部残存的运动能力。
Claims (1)
1.一种康复用助步器，其特征在于，包括：主框架、设置于主框架对称两边的一对脚部机构、一对连杆机构、一对主动轮、一对从动轮和一对同步带以及设置于主框架中部的坐凳，其中：同步带的两端分别与主动轮和从动轮相连，从动轮与连杆机构的顶端相连以带动连杆机构，连杆机构的底端与脚部机构相连；
所述的连杆机构包括：支架、主动杆、第一从动杆、第二从动杆、三角连接件、斜向连接件、三条等长的第一上连杆、第二上连杆和第三上连杆、横向连杆、两条等长的第一下连杆和第二下连杆，其中：第一上连杆和第二上连杆的顶端分别与支架相连，底部横向由横向连杆相连，纵向分别与第一下连杆和第二下连杆的顶部相连，第一下连杆和第二下连杆的底部分别与脚部机构相连，第三上连杆的两端分别由三角连接件和斜向连接件与第一上连杆的两端相连，第一从动杆和第二从动杆的一侧相互连接，该连接处与主动杆的一端相连，另一侧分别与三角连接件和第一上连杆的中部相连，主动杆的另一端与机架相连且由从动轮驱动，上述连接方式均为转动连接；
所述的斜向连接件与第二下连杆刚性连接；所述的脚部机构为仿鞋类机构，其中一长边表面固定有两个与第一下连杆和第二下连杆的底部转动连接的连接块；所述的主框架的底部设有若干万向轮；所述的主动轮由电机直接驱动或由手摇杆驱动；
通过摇动手摇杆或者由电机直接驱动左右的主动杆，连杆机构运动，带动脚部机构，脚部机构着地时推动整个康复用助步器向前，此过程中万向轮不会离开地面；同时，脚部机构因为有着和人步行的脚步轨迹相近的轨迹，实现病人腿部的被动运动近似于人正常走路时腿部的运动。
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