CN106137674A - 一种下肢康复训练外骨骼装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种下肢康复训练外骨骼装置，包括：一支撑组件，所述支撑组件由一固定于地面的下支架，一与下支架固定连接的中支架，以及一位于中支架上端且通过调节机构连接的上支架构成；一安装于所述上支架上的弹簧组件，所述弹簧组件用于调节上肢对下肢压力；一安装于所述下支架上的动力组件，所述动力组件输出的动力一部分通过脚端传送带送至脚步构件，另一部分通过轴端传送带送至大腿组件，所述大腿组件包括一与轴端传送带相连的上传动轴和一与所述上传动轴连接的大腿端传送带，所述大腿端传送带带动曲柄摇杆机构转动，本发明成功的实现了下肢康复训练，还可以用于下肢无力的中老年人和残疾人的运动。

Description

一种下肢康复训练外骨骼装置

技术领域

本发明涉及一种下肢康复训练外骨骼装置，特别是一种可变速的可调节预紧力的，帮助下肢患者康复和辅助中老年人和残障人锻炼的运动装置。

背景技术

下肢康复患者在不同康复阶段的康复问题是当前社会面临的一个大问题，人口老龄化又是社会面临的又一大难题，下肢康复患者在医护资源有限的情况下可以实现独立调速调预紧力不断适应自身康复的需求，尤其是在人口老龄化的社会，这种装置就成为现实生活中常用的工具，下肢无力或障碍的中老年人在没有外界帮助的情况，这种装置就能起到自行锻炼下肢的作用，帮助他们实现锻炼身体。这种辅助装置又必须面向大众化，能为普通收入家庭所接受，而且能实现应有的功能和节能环保的宗旨。

但是现有辅助装置不仅结构复杂，且成本较高，并不能进行大规模推广。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种下肢康复训练外骨骼装置，依据调速装置、调力装置和传动装置的有效配置、机构的合理设计、驱动装置位置和数量的合理使用，成功的实现了下肢康复训练，还可以用于下肢无力的中老年人和残疾人的运动，尤其是该装置的可变速和可调节预紧力等功能可以适应不同年龄段和同一患者在不同恢复阶段共同使用。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种下肢康复训练外骨骼装置，包括：

一支撑组件，所述支撑组件由一固定于地面的下支架，一与下支架固定连接的中支架，以及一位于中支架上端且通过调节机构连接的上支架构成；

一安装于所述上支架上的弹簧组件，所述弹簧组件用于调节上肢对下肢压力；

一安装于所述下支架上的动力组件，所述动力组件输出的动力一部分通过脚端传送带送至脚步构件，另一部分通过轴端传送带送至大腿组件，

所述大腿组件包括一与轴端传送带相连的上传动轴和一与所述上传动轴连接的大腿端传送带，所述大腿端传送带带动曲柄摇杆机构转动，

所述曲柄摇杆机构包括一曲柄，一摇杆以及一连杆，所述曲柄和摇杆通过连杆连接，还包括一与滑槽连接的大腿杆，所述摇杆的摆动通过滑槽带动大腿杆实现摇摆运动。

在本发明的一个优选实施例中，所述脚步构件包括一连杆，一与连杆连接的第一曲柄和第二曲柄，所述第一曲柄脚端传送带的带动下做回转运动，第二曲柄在第一曲柄的带动下一起做双曲柄运动以满足脚步的正常运动。

在本发明的一个优选实施例中，所述弹簧组件包括一弹簧， 所述弹簧的一端与穿戴于人体上肢的骨骼服相连，另一端与预紧拉绳相连，所述预紧拉绳和预紧力调节旋钮相连。

在本发明的一个优选实施例中，所述摇杆的滑动限定于滑槽所形成的凹槽中以满足大腿的正常摆动。

在本发明的一个优选实施例中，所述大腿杆下部设置有小腿杆。

通过上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明通过变速箱输出不同转速以适应不同等状况的康复患者使用，减重装置通过大调和小调改变预紧力为患者在不同恢复阶段提供相适应的改变，曲柄摇杆机构为大腿部提供摆动，双曲柄机构为脚的上下和前后浮动提供平稳的力和保证脚部处于水平状态，一个电机通过带传动完成四个转动的动力输入，调高了整机运作的协调性。

具有可穿戴性强、协调性好、结构简单实用、功能完善到位、结构性能稳定、可调性好、适用范围广、便于装配调整和易于单人操作等优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的侧视图的结构示意图。

图3为本发明的曲柄摇杆机构的结构示意图。

图4为本发明的双曲柄机构的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

如图1、图2所示，一种变速下肢康复训练外骨骼装置，包括：下支架1、电机2、变速箱3、下传动轴4、脚端传送带5、轴端传送带6、中支架7、上传动轴8、上支架9、扶手10、弹簧11、预紧拉绳12、预紧力调节旋钮13、大腿端传送带14、曲柄摇杆机构15、滑槽16、大腿杆17、小腿杆18、双曲柄机构19、脚部构件20、曲柄21、连杆22、摇杆23、第一曲柄24、第二曲柄25和连杆26。

下支架1固定于地面，电机2和变速箱3固定于下支架1上，电机2通过轴和变速箱3相连，变速箱3和下传动轴4相连，下传动轴4固定在下支架1上，脚端传送带5和轴端传送带6分别与下传动轴4水平和竖直相连，上传动轴8固定在中支架7上，轴端传送带6和上传动轴8的端部相连，中支架7和上支架9通过调节机构连接，扶手10固定在中支架7上；

所述的电机2和变速箱3共同作用产生不同转速，经下传动轴4、上传动轴8、脚端传送带5、轴端传送带6、大腿端传送带14传递转矩给曲柄摇杆机构15和双曲柄机构19，

曲柄摇杆机构15、双曲柄机构19、下支架1、中支架7共同作用完成装置所需的转动和摇摆运动；

弹簧11下端和穿戴于人体上肢的骨骼服相连，一端和预紧拉绳12相连，预紧拉绳12和预紧力调节旋钮13相连；弹簧11、预紧拉绳12、预紧力调节旋钮13构成的减重调节装置可以通过改变弹簧11的型号、数量和预紧绳12的长度来实现上肢对下肢压力的减少，以适应患者在不同康复阶段的使用，同时，装置可以通过上支架9和中支架7的高度调节实现不同身高的人使用。

大腿端传送带14分别连接在上传动轴8和曲柄21上，曲柄21和摇杆23通过连杆22连接，摇杆23通过滑槽16和大腿杆17相连，大腿杆17和小腿杆18通过转动副连接；

脚部构件20和小腿杆18通过转动副连接，另一侧的脚端传送带5和下传动轴4另一端连接，第一曲柄24和脚端传送带5一端连接，第一曲柄24和第二曲柄25分别和脚部构件20铰接。

如图2所示为曲柄摇杆机构示意图，曲柄摇杆机构15的曲柄21在大腿端传送带14的带动下转动，曲柄21通过连杆22把转矩传递给摇杆23从而实现摇杆23的摆动，摇杆23的摆动通过滑槽16带动大腿杆17做类似于大腿行走时摆动的运动，大腿杆17带动康复患者的大腿做相应的运动，同时滑槽16可以调节大腿杆17和摇杆23之间的相对位置变化，使运动更加接近于大腿的正常摆动。

如图3所示为双曲柄机构示意图，双曲柄机构19作用于脚部构件20，第一曲柄24在另一侧的脚端传送带5的带动下做回转运动，第二曲柄25在第一曲柄24的带动下一起做双曲柄运动，时刻保持脚部构件20的上端面处于水平状态，脚部构件20带动康复患者的脚步一起做前后和上下浮动，类似于脚在移动中的运动。

本发明从使用者舒适度角度出发，依据调速装置、调力装置和传动装置的有效配置、机构的合理设计、驱动装置位置和数量的合理使用，成功的实现了下肢康复训练。而且还具有可穿戴性强、协调性好、结构简单实用、功能完善到位、结构性能稳定、可调性好、适用范围广、便于装配调整和易于单人操作等优点。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种下肢康复训练外骨骼装置，其特征在于，包括：

一支撑组件，所述支撑组件由一固定于地面的下支架，一与下支架固定连接的中支架，以及一位于中支架上端且通过调节机构连接的上支架构成；

一安装于所述上支架上的弹簧组件，所述弹簧组件用于调节上肢对下肢压力；

一安装于所述下支架上的动力组件，所述动力组件输出的动力一部分通过脚端传送带送至脚步构件，另一部分通过轴端传送带送至大腿组件，

所述大腿组件包括一与轴端传送带相连的上传动轴和一与所述上传动轴连接的大腿端传送带，所述大腿端传送带带动曲柄摇杆机构转动，

所述曲柄摇杆机构包括一曲柄，一摇杆以及一连杆，所述曲柄和摇杆通过连杆连接，还包括一与滑槽连接的大腿杆，所述摇杆的摆动通过滑槽带动大腿杆实现摇摆运动。

2.根据权利要求1所述的一种下肢康复训练外骨骼装置，其特征在于，所述脚步构件包括一连杆，一与连杆连接的第一曲柄和第二曲柄，所述第一曲柄脚端传送带的带动下做回转运动，第二曲柄在第一曲柄的带动下一起做双曲柄运动以满足脚步的正常运动。

3.根据权利要求1所述的一种下肢康复训练外骨骼装置，其特征在于，所述弹簧组件包括一弹簧， 所述弹簧的一端与穿戴于人体上肢的骨骼服相连，另一端与预紧拉绳相连，所述预紧拉绳和预紧力调节旋钮相连。

4.根据权利要求1所述的一种下肢康复训练外骨骼装置，其特征在于，所述摇杆的滑动限定于滑槽所形成的凹槽中以满足大腿的正常摆动。

5.根据权利要求1所述的一种下肢康复训练外骨骼装置，其特征在于，所述大腿杆下部设置有小腿杆。