CN106726373A - 一种临时行走辅助机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种临时行走辅助机器人，包括平衡辅助架以及与其连接的支撑架，所述支撑架包括支撑立柱以及与所述支撑立柱连接的固定部件，所述平衡辅助架包括扶手架以及与其连接的行走架，所述平衡辅助架与所述支撑架通过活动装置连接。本发明可以提供安全的支撑作用，整体的模块化设计可以防止错误的骨盆姿势，同时可以灵活地调整以便满足您行走障碍病人的需要，特别重要的一点是本发明只向行走障碍病人提供必要的正确的姿势支撑，从而确保行走障碍病人尽可能发挥自身的能动性，使用自身力量练习行走，而不是受限于各种部件的活动限制。

Description

一种临时行走辅助机器人

技术领域

本发明涉及防护装备技术领域，尤其涉及一种临时行走辅助机器人。

背景技术

对行走障碍病人来说，能够行走是一个基本的体验。此外，行走在病人们的身体康复发展过程中具有非常重要的作用。只有在适当的时间进行行走，行走障碍病人的臀部才会恢复良好。因为迟缓性恢复将造成无法挽回的损害。自己无法行走的病人需要借助医疗设备进行早期的辅助支撑。这些医疗设备中的一个例子是辅助机器人。

申请号为200980162451.2的专利提供一种能够在适当的时刻对膝关节施加转矩的行走辅助装置。该行走辅助装置包括执行器、反力传感器以及角度传感器。行走辅助装置被安装在使用者的腿上。执行器能够对使用者的一条腿的膝关节施加转矩。反力传感器检测一条腿的脚从地面受到的地面反力。角度传感器检测一条腿的绕俯仰轴的髋关节角。行走辅助装置基于检测出的地面反力和检测出的髋关节角，来确定对膝关节开始施加使下肢向后摆动的方向的转矩的时刻。

申请号为201380064734.X的专利提供一种行走辅助机(1)，该行走辅助机(1)包括：腰穿戴带(2)，其被穿戴在腰(U3)上，具有用于贴在使用者(U1)的腰侧部(U31)的垫部(21a)；大腿连杆部(3)，其配置于大腿(U11)的侧方；小腿连杆部(4)，其配置于小腿(U12)的侧方；小腿穿戴部(5)，其被穿戴在小腿(U12)上且安装于小腿连杆部(4)；腰关节部(6)，其保持大腿连杆部(3)的上端而将大腿连杆部(3)支承为摆动自如的状态，该腰关节部(6)以与垫部(21a)相对的形式安装于腰穿戴带(2)；以及膝关节部(7)，其用于将大腿连杆部(3)和小腿连杆部(4)以相互摆动自如的状态连接起来，大腿连杆部(3)和小腿连杆部(4)各自的前后方向上的刚性和上下方向上的刚性均大于各自的左右方向上的刚性，并分别能够以沿着长度方向延伸的轴线为中心弹性地扭转。

申请号为201080031618.4 的专利提供行走辅助装置，包括：大腿单元，配置在使用者的大腿上；小腿单元，配置在使用者的小腿上；脚单元，配置在使用者的脚上；膝位置关节单元，将大腿单元和小腿单元可摆动地连结；以及脚踝位置关节单元，将小腿单元和脚单元可摆动地连结。小腿单元具有沿使用者的小腿延伸的第一更换部件及第二更换部件，通过将第一更换部件及第二更换部件中的至少一者更换为长度不同的更换部件，能够调整小腿单元的长度。

发明内容

本发明的目的是提供一种临时行走辅助机器人，它不仅设计了符合人体直立运动工学原理的部件，而且，还能够与安装该行走辅助装置的使用者体型相配合来调整其尺寸，有助于使用者平衡行走。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：一种临时行走辅助机器人，包括平衡辅助架以及与其连接的支撑架，所述支撑架包括支撑立柱以及与所述支撑立柱连接的固定部件，所述平衡辅助架包括扶手架以及与其连接的行走架，所述平衡辅助架与所述支撑架通过活动装置连接。

进一步地，所述支撑立柱为多节记忆合金可调式连接，沿人体脊柱曲度贴合。

进一步地，所述扶手架包括一体环形式或双手分离式，所述扶手架与所述支撑立柱连接。

进一步地，所述行走架包括平衡底盘，所述平衡底盘下部设置移动滑轮，所述移动滑轮包括可调式连杆及其连接的万向轮，所述万向轮与所述可调式连杆之间设置减震器。

进一步地，所述活动装置包括活动钢筋及其连接的限位装置，设置于所述支撑立柱中段。

进一步地，所述固定部件包括上身固定件与下身固定件，所述上身固定件包括头部固定件、背部固定件和腰部固定件，所述下身固定件包括臀部固定件、腿部固定件和脚步固定件。

进一步地，所述头部固定件包括靠枕以及与所述靠枕连接的连接带，所述头部固定件与所述支撑架活动连接。

进一步地，所述背部固定件包括与所述支撑架连接的靠背，所述靠背为多节可调式，适应不同长度需求。

进一步地，所述腰部固定件包括腰部护垫与臀部固定架，所述臀部固定架的安装采用坐蹲式，通过夹板固定使用者的髋关节，固定角度超过90度，并向外侧延展。

进一步地，所述腿部固定件包括与膝部贴合的刚性构件，所述刚性构件上设置粘扣带和棘齿扣，所述脚部固定件为碳纤高弹性材料制件。

本发明的有益效果主要体现在：

本方案的机器人型临时行走辅助装置主要是发生运动系统损伤和疾病时,能够辅助使用者直立行走，促进疾病愈合，帮助使用者改善活动能力，从而预防、抵消或纠正康复训练直立或行走时，不正确的体位和不良负重。在使用者发生永久性损伤的情况下，它们能维持正常的功能并防止或减轻疼痛。本发明可以提供安全的支撑作用，整体的模块化设计可以防止错误的骨盆姿势，同时可以灵活地调整以便满足您行走障碍病人的需要，特别重要的一点是本发明只向行走障碍病人提供必要的正确的姿势支撑，从而确保行走障碍病人尽可能发挥自身的能动性，使用自身力量练习行走，而不是受限于各种部件的活动限制。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种临时行走辅助机器人，包括平衡辅助架以及与其连接的支撑架，支撑架包括支撑立柱6以及与支撑立柱6连接的固定部件，平衡辅助架包括扶手架1以及与其连接的行走架2，平衡辅助架与支撑架通过活动装置3连接。支撑立柱为多节记忆合金可调式连接，沿人体脊柱曲度贴合。行走架包括平衡底盘，平衡底盘下部设置移动滑轮，移动滑轮包括可调式连杆4及其连接的万向轮5，万向轮与可调式连杆之间设置减震器。活动装置包括活动钢筋及其连接的限位装置，设置于支撑立柱中段。

使用者装置本发明后，可以依靠腰部力量或扶手架力量，调整平衡辅助架与支撑架的相对位置。当人体保持行走姿态时，支撑架支撑人体前倾一定角度，使人体脚部低于行走架，使用者便可以依靠自身力量行走，同时行走架的平衡底盘一方面给行走者平衡支撑的作用，底部的移动滑轮还会使整个装置随着使用者的移动而移动，在行走过程中，使用者依靠固定部件与扶手架保持行走的自身平衡，从而进行自助式的行走辅助。当人体行走疲劳时，可以保持支撑架支撑人体后仰一定的角度，前倾和后仰的角度都由限位装置控制，此时，人体脚部会高于行走架，使用者便可以双脚离地，同时依托固定部件进行放松休息。在使用时，扶手架与支撑立柱连接，可以设计为一体环形式，也可以设置为双手分离式，供双手双臂分别支撑。

固定部件包括上身固定件与下身固定件，上身固定件包括头部固定件、背部固定件和腰部固定件，下身固定件包括臀部固定件、腿部固定件和脚步固定件。

头部固定件包括靠枕7以及与靠枕连接的连接带8，头部固定件与支撑架活动连接。靠枕为调温纤维材料制件，连接带为硅胶条制件。该材料可承受40度水温机洗，柔软的边缘能防止擦伤和疼痛。如果使用者穿戴一整天，减少流汗是非常重要的，靠枕由可以实现温度调节的材料制成，能为使用者带来舒适感。连接带保证靠枕与使用者颈部与后脑部的有效贴合，使头部不容易侧滑。

背部固定件包括与支撑架连接的靠背9，靠背为多节可调式，适应不同长度需求，它有助于稳定背部脊柱并保持正确的位置，明显缓解使用者的疼痛并保持良好的身体姿态。只有这样使用者才能全心投入到步态训练中，不怕因为背部支撑问题而跌倒。通过使用可以有效改善身体姿态，从而可以纠正整个身体姿势。身体姿态会影响行走姿态，只有身体姿态端正，行走才能自然流畅。更重要的是，使用者可以通过靠背避免单侧肌肉紧张以及神经，韧带和肌腱的过度伸展，从而避免引发非病变导致的疼痛。

臀部固定架设置托举座椅12，其安装采用坐蹲式，通过夹板固定使用者的髋关节，固定角度超过90度，并向外侧延展。臀部固定架能创造较好的条件，确保使用者的髋关节功能得到正常使用，当患者从而便于站立或行走，髋关节窝出现过浅等病变时，便意味着对大腿骨关节的支撑力不足，如果在恢复训练时不加以控制，便可能会造成永久性的伤害。为确保使用者的髋关节功能正常恢复，本发明中所采用的臀部固定架安装位置是坐蹲式，通过夹板固定使用者髋关节的角度超过90度，并稍微外展。臀部固定架不会限制使用者的自由活动，在该部件的帮助下，使用者的直立或行走动作将会和正常人一样，从而防止部位不适。

该元件在整个临时行走辅助机器人中，能保证使用者的自然体态，使用者可以保持双腿弯曲的外展蹲坐姿态行走，使用者只需使用尼龙搭扣和白色闭合扣，就可以轻松进行脱卸。而且在使用习惯之后，使用者在直立时便不再关注部件，从而使直立行走更加自然，使用者可以穿戴该部件进行所有的活动。

腿部固定件包括与膝部贴合的刚性构件10，刚性构件上设置粘扣带和棘齿扣。腿部固定件能在直立行走腿屈伸的时候确保髌骨的正确位置。在膝韧带受伤后，钢性构架的膝部固定部件能在愈合过程中稳定膝关节，预防不必要的变故。腿部固定件也可以采用，针对部分瘫痪或膝关节伸展肌肉瘫痪的使用者。而且，腿部固定件和脚部固定件还可以进行连动固定，在下肢完全（部分）瘫痪的情况下，如果使用者可以利用髋部或腹部的肌肉组织向前摆腿，这有助于使用者以自然步态行走并促进安全和稳定性。该部件的设计非常精巧，并且钢结构非常坚固，能帮助使用者缓解疼痛，使使用者能打破疼痛和避免运动的恶性循环。帮助使用者进行各项活动，例如；散步，爬楼梯，坐下和站立，同时，还有助于使用者进行各样的休闲活动，比如：徒步旅游或骑车：凭借其对骨骼动态对线功能，部件能在每次的屈伸动作，甚至在运动中，调整骨骼至正常范围。该关节元件采用快速脱卸型的封闭扣和扣环，方便使用者穿戴和脱卸。透气材料穿起来很舒适，并且设计紧凑，活动时不容易脱落。

脚部固定件11为碳纤高弹性材料制件。踝关节扭伤扭曲和韧带损伤是所有损伤中最常见的，尤其对于运动员来说，早期运用专用部件稳定踝关节非常有益。关节的稳定是由足踝的各种韧带连同附带的肌肉一起维持的。韧带不稳的治疗方法取决于病因和其严重程度。如果发生韧带断裂，很有必要装配适合各阶段恢复的部件。脚部固定件有助于急性损伤后的脚踝稳定以及功能性训练。脚部固定件的适用人群主要是踝背屈肌力减弱患者，对于踝背屈肌力减弱的使用者要依靠医疗器械的帮助，才能抬脚走路。该部件正好适合这类使用者的需求。它能在摆动期帮助使用者抬脚，使步态更加安全。如果使用者无力抬脚或完全丧失抬脚能力，或肌无力或膝关节不能伸展，使用者可以使用踝足固定部件，它可以安全有效地帮助使用者进行活动和行走。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种临时行走辅助机器人，其特征在于：包括平衡辅助架以及与其连接的支撑架，所述支撑架包括支撑立柱以及与所述支撑立柱连接的固定部件，所述平衡辅助架包括扶手架以及与其连接的行走架，所述平衡辅助架与所述支撑架通过活动装置连接。

2.如权利要求1所述的一种临时行走辅助机器人，其特征在于：所述支撑立柱为多节记忆合金可调式连接，沿人体脊柱曲度贴合。

3.如权利要求1所述的一种临时行走辅助机器人，其特征在于：所述扶手架包括一体环形式或双手分离式，所述扶手架与所述支撑立柱连接。

4.如权利要求1所述的一种临时行走辅助机器人，其特征在于：所述行走架包括平衡底盘，所述平衡底盘下部设置移动滑轮，所述移动滑轮包括可调式连杆及其连接的万向轮，所述万向轮与所述可调式连杆之间设置减震器。

5.如权利要求1所述的一种临时行走辅助机器人，其特征在于：所述活动装置包括活动钢筋及其连接的限位装置，设置于所述支撑立柱中段。

6.如权利要求1所述的一种临时行走辅助机器人，其特征在于：所述固定部件包括上身固定件与下身固定件，所述上身固定件包括头部固定件、背部固定件和腰部固定件，所述下身固定件包括臀部固定件、腿部固定件和脚步固定件。

7.如权利要求6所述的一种临时行走辅助机器人，其特征在于：所述头部固定件包括靠枕以及与所述靠枕连接的连接带，所述头部固定件与所述支撑架活动连接。

8.如权利要求6所述的一种临时行走辅助机器人，其特征在于：所述背部固定件包括与所述支撑架连接的靠背，所述靠背为多节可调式，适应不同长度需求。

9.如权利要求6所述的一种临时行走辅助机器人，其特征在于：所述腰部固定件包括腰部护垫与臀部固定架，所述臀部固定架的安装采用坐蹲式，通过夹板固定使用者的髋关节，固定角度超过90度，并向外侧延展。

10.如权利要求6所述的一种临时行走辅助机器人，其特征在于：所述腿部固定件包括与膝部贴合的刚性构件，所述刚性构件上设置粘扣带和棘齿扣，所述脚部固定件为碳纤高弹性材料制件。