CN106580635A - 简易机械行走助力装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及运动康复领域，尤其涉及一种简易机械行走助力装置，包括大腿支撑杆、小腿支撑杆、脚底踩板、脚底支撑弹簧、脚底外壳，所述脚底外壳与脚底踩板之间设有脚底支撑弹簧，所述脚底踩板的脚跟一侧竖直设有小腿支撑杆，所述小腿支撑杆通过连接轴连接有大腿支撑杆，大腿支撑杆中部通过连接轴设置有弹簧压杆，所述大腿支撑杆的顶部与弹簧压杆顶部之间连接有推力弹簧，本机构能帮助佩戴的人，更轻松的完成行走的动作，减轻走路的运动量；本机构提供的行走辅助，无时间限制，无空间限制；本机构采用轻量化材料，减轻了佩戴的额外负重；本机构采用能量转换的原理，相比采用电力辅助更加环保。

Description

简易机械行走助力装置
技术领域
本发明涉及运动康复领域，尤其涉及一种简易机械行走助力装置。
背景技术
目前，已有的行走助力系统基本都是由传感器和芯片判断人体姿态，由电机提供助力的动力。这种系统1、由于使用较多数量的传感器、电气件、电路板以及电机，线路比较复杂；2、使用过程中由于需要由电力支持，必须考虑续航能力(若携带电源会增加负重，直接通电则会大大限制使用者的活动范围)。3、电机和相关电气件工作时会有一定的噪声污染；4、电机以及电气件和芯片的成本较高；5、虽然这种系统能适应大多数的需求者，但对于只需要一小部分助力的人来说，过于繁琐和复杂。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种简易的机械助力结构，利用人行走时重力势能做的功，转化成动能来辅助人行走。
本发明的技术方案为：
一种简易机械行走助力装置，包括大腿支撑杆、小腿支撑杆、脚底踩板、脚底支撑弹簧、脚底外壳，所述脚底外壳顶面安装有若干个脚底支撑弹簧，所述脚底支撑弹簧顶部设有脚底踩板，所述脚底踩板的脚跟一侧竖直设有小腿支撑杆，所述小腿支撑杆通过连接轴连接有大腿支撑杆，大腿支撑杆中部通过连接轴设置有弹簧压杆，所述大腿支撑杆的顶部与弹簧压杆顶部之间连接有推力弹簧，所述大腿支撑杆顶部一侧设有上支撑轮，所述小腿支撑杆顶部一侧设有下支撑轮，所述小腿支撑杆底部一侧设有齿条，所述脚底外壳一侧配合齿条设有棘轮，所述棘轮不与脚底支撑弹簧和脚底踩板干涉，所述弹簧压杆顶部通过固定件连接有钢丝绳，所述钢丝绳还缠绕并经过上支撑轮、下支撑轮后连接棘轮。
所述大腿支撑杆中部朝一侧伸出大腿托架，用于辅助支撑大腿。
所述脚底支撑弹簧数量为两个或两个以上，其作用是便于力量的均匀分布。
所述脚底外壳采用硬质不锈钢且底部涂覆有耐磨橡胶层，其作用是延长使用寿命。
所述上支撑轮和下支撑轮材质均采用自润滑塑料，其作用是减少摩擦且无需上润滑油。
所述大腿支撑杆、小腿支撑杆、弹簧压杆均材质采用轻质材料，避免给人体增加负担。
作为本发明的进一步改进，所述钢丝绳采用变速线管，所述变速线管包括润滑层、钢丝层、隔层和外壳，所述润滑层为管状塑料，所述润滑层外周套设管状钢丝层，所述钢丝层外周套设管状隔层，所述隔层外侧套设管状外壳，所述钢丝层两端分别连接弹簧压杆顶部和棘轮，所述变速线管则经过上支撑轮、下支撑轮且被上支撑轮、下支撑轮分别固定，其作用是将钢丝绳固定在变速线管内活动，使得钢丝不会与其他部件发生干涉，减少磨损并且便于安装。
本发明的工作原理：人在屈腿时的状态，此时大腿支撑架和小腿支撑架成一自然角度，脚底弹簧处在最大长度，推力弹簧也处在自然的最大长度。当人向前迈步，脚下落的过程中，脚踩着脚底踩板向下运动，将脚底支撑弹簧压缩，同时齿条带动棘轮转动，钢丝绳缠紧，钢丝绳顶部则带动弹簧压杆运动，弹簧压杆和竖直过来的大腿支撑杆将推力弹簧压缩，实现推力弹簧的储能。当人再次抬腿向前走的时候，推力弹簧释放弹性势能，，通过大腿支撑杆和大腿托架给大腿一个抬升的力，辅助抬腿运动的进行。依此反复循环，实现行走的助力。
本发明的有益效果为：本机构能帮助佩戴的人，更轻松的完成行走的动作，减轻走路的运动量；本机构提供的行走辅助，无时间限制，无空间限制；本机构采用轻量化材料，减轻了佩戴的额外负重；本机构采用能量转换的原理，相比采用电力辅助更加环保。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明大腿托架的安装示意图。
图中，1、弹簧压杆；2、大腿支撑杆；3、小腿支撑杆；4、脚底踩板；5、脚底支撑弹簧；6、脚底外壳；7、推力弹簧；8、上支撑轮；9、钢丝绳；10、下支撑轮；11、齿条；12、棘轮；13、大腿托架。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
实施例1
如图1、2所示，一种简易机械行走助力装置，包括大腿支撑杆2、小腿支撑杆3、脚底踩板4、脚底支撑弹簧5、脚底外壳6，所述脚底外壳6顶面安装有若干个脚底支撑弹簧5，所述脚底支撑弹簧5顶部设有脚底踩板4，所述脚底踩板4的脚跟一侧竖直设有小腿支撑杆3，所述小腿支撑杆3通过连接轴连接有大腿支撑杆2，大腿支撑杆2中部通过连接轴设置有弹簧压杆1，所述大腿支撑杆2的顶部与弹簧压杆1顶部之间连接有推力弹簧7，所述大腿支撑杆2顶部一侧设有上支撑轮8，所述小腿支撑杆3顶部一侧设有下支撑轮10，所述小腿支撑杆3底部一侧设有齿条11，所述脚底外壳6一侧配合齿条11设有棘轮12，所述棘轮12不与脚底支撑弹簧5和脚底踩板4干涉，所述弹簧压杆1顶部通过固定件连接有钢丝绳9，所述钢丝绳9还缠绕并经过上支撑轮8、下支撑轮10后连接棘轮12。
所述大腿支撑杆2中部朝一侧伸出大腿托架13，用于辅助支撑大腿。
所述脚底支撑弹簧5数量为两个或两个以上，其作用是便于力量的均匀分布。
所述脚底外壳6采用硬质不锈钢且底部涂覆有耐磨橡胶层，其作用是延长使用寿命。
所述上支撑轮8和下支撑轮10材质均采用自润滑塑料，其作用是减少摩擦且无需上润滑油。
所述大腿支撑杆2、小腿支撑杆3、弹簧压杆1均材质采用轻质材料，避免给人体增加负担。
实施例2
所述钢丝绳9采用变速线管，所述变速线管包括润滑层、钢丝层、隔层和外壳，所述润滑层为管状塑料，所述润滑层外周套设管状钢丝层，所述钢丝层外周套设管状隔层，所述隔层外侧套设管状外壳，所述钢丝层两端分别连接弹簧压杆顶部和棘轮，所述变速线管则经过上支撑轮、下支撑轮且被上支撑轮、下支撑轮分别固定，其作用是将钢丝绳固定在变速线管内活动，使得钢丝不会与其他部件发生干涉，减少磨损并且便于安装。
实施例2其余结构与实施例1相同。
上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理和最佳实施例，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。

Claims (7)

1.一种简易机械行走助力装置，包括大腿支撑杆、小腿支撑杆、脚底踩板、脚底支撑弹簧、脚底外壳，其特征在于：所述脚底外壳顶面安装有若干个脚底支撑弹簧，所述脚底支撑弹簧顶部设有脚底踩板，所述脚底踩板的脚跟一侧竖直设有小腿支撑杆，所述小腿支撑杆通过连接轴连接有大腿支撑杆，大腿支撑杆中部通过连接轴设置有弹簧压杆，所述大腿支撑杆的顶部与弹簧压杆顶部之间连接有推力弹簧，所述大腿支撑杆顶部一侧设有上支撑轮，所述小腿支撑杆顶部一侧设有下支撑轮，所述小腿支撑杆底部一侧设有齿条，所述脚底外壳一侧配合齿条设有棘轮，所述棘轮不与脚底支撑弹簧和脚底踩板干涉，所述弹簧压杆顶部通过固定件连接有钢丝绳，所述钢丝绳还缠绕并经过上支撑轮、下支撑轮后连接棘轮。
2.根据权利要求1所述的简易机械行走助力装置，其特征在于：所述大腿支撑杆中部朝一侧伸出大腿托架。
3.根据权利要求1所述的简易机械行走助力装置，其特征在于：所述脚底支撑弹簧数量为两个或两个以上。
4.根据权利要求1所述的简易机械行走助力装置，其特征在于：所述脚底外壳采用硬质不锈钢且底部涂覆有耐磨橡胶层。
5.根据权利要求1所述的简易机械行走助力装置，其特征在于：所述上支撑轮和下支撑轮材质均采用自润滑塑料。
6.根据权利要求1所述的简易机械行走助力装置，其特征在于：所述大腿支撑杆、小腿支撑杆、弹簧压杆均材质采用轻质材料。
7.根据权利要求1所述的简易机械行走助力装置，其特征在于：所述钢丝绳采用变速线管，所述变速线管包括润滑层、钢丝层、隔层和外壳，所述润滑层为管状塑料，所述润滑层外周套设管状钢丝层，所述钢丝层外周套设管状隔层，所述隔层外侧套设管状外壳，所述钢丝层两端分别连接弹簧压杆顶部和棘轮，所述变速线管则经过上支撑轮、下支撑轮且被上支撑轮、下支撑轮分别固定。
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