CN107242959A - 无动力行走助力器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种无动力行走助力器，腰带两侧分别连接一个助力组件固定件，助力组件固定件通过助力组件底座连接助力组件，助力组件通过伸缩杆连接腿缚；助力组件包括平面涡卷弹簧、卡簧、曲柄滑块、伸缩弹簧、助力组件外壳，助力组件外壳内装有平面涡卷弹簧和曲柄滑块，平面涡卷弹簧内端通过卡簧固定连接在助力组件底座中心上，平面涡卷弹簧的外端通过曲柄滑块的曲柄端与曲柄滑块连接，曲柄滑块与助力组件外壳底部之间装有伸缩弹簧，当曲柄滑块上下移动时，曲柄端带着平面涡卷弹簧‑的外端回转来压缩平面涡卷弹簧，从而储存能量，释放能量时可供腿抬起。本发明采用简单的柔性结构，有效解决老年人和功能障碍者下肢肌力不足，无法正常步行的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种无动力行走助力器康复辅具，尤其是涉及一种解决老年人和功能障碍者下肢肌力弱无法正常行走的问题的无动力行走助力器,属于无动力行走助力器技术领域。
背景技术
国家统计局公布数据显示，截止到2014年底，中国60岁以上的老人占到总人口的15.5%，达到了2.12亿。据预测，到2050年，全世界老年人口将达到20.2亿，其中中国老年人口将达到4.8亿，几乎占全球老年人口的四分之一。随着社会发展，我国人口老龄化、老年人高龄化的问题日愈凸显，巨大的人口基数的失能老人的护理问题在不远的将来成为困扰整个社会的严重问题。许多老人的体能下降和下肢肌力减退，无法正常上下楼梯或者行走，可能导致卧床不起，引发骨质疏松、下肢静脉血栓、压疮等一系列疾病。另外，我国约有8500万残疾人，其中，2006年第二次全国残疾人抽样调查，全国各类残疾人的总数为8296万人，占全国总人口的比例为6.34%，其中肢体残疾为2412万人，占29.07%。
因为缺少移动辅具，许多失能老人和功能障碍者只能长期卧床，生活自理能力差，日常生活需在护理人员的帮助下完成，自尊心和自信心受到严重的挫伤，生活质量难以保障。因此，行走问题对老年人是很重要的，实现生活自理，减轻家人的负担。
另外，无动力行走助力器可以用于军事、消防、搬运等方面。利用无动力行走助力器，增强士兵的体力，降低士兵自身的能量消耗，提高其机动性，增强行走耐力；紧急营救人员也可以借助行走助力器背负重物穿越遍布瓦砾、碎片和崎岖不平的路面等轮式车辆无法到达的地方；家具搬运工、建筑工人、快递人员等可轻松、安全地搬运重物。总之，行走助力器能替人类减轻负重，减轻工作量，更高效、安全地工作。
但是目前国内外生产的行走助力器大部分是外形庞大，结构非常复杂的外骨骼机器人，造价特别昂贵，很多老年人和功能障碍者承担不起。庞大复杂的结构不易携带，使用不便。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种以简单的柔性结构为设计理念的新型无动力行走助力器。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种无动力行走助力器，包括腰带、带扣、助力组件固定件、助力组件底座、助力组件、伸缩杆、腿缚连接件和腿缚，所述腰带两侧分别连接一个助力组件固定件，助力组件固定件通过助力组件底座连接助力组件，且助力组件可绕助力组件底座中心转动，所述助力组件通过伸缩杆连接腿缚；所述助力组件包括平面涡卷弹簧、卡簧、曲柄滑块、伸缩弹簧、助力组件外壳，所述助力组件外壳内装有平面涡卷弹簧和曲柄滑块，平面涡卷弹簧内端通过卡簧固定连接在助力组件底座中心上，所述平面涡卷弹簧的外端通过曲柄滑块的曲柄端与曲柄滑块连接，曲柄滑块与助力组件外壳底部之间装有伸缩弹簧，当曲柄滑块上下移动时，曲柄端带着平面涡卷弹簧-的外端回转来压缩平面涡卷弹簧，从而储存能量，释放能量时可供腿抬起。
所述助力组件外壳底部通过螺纹连接旋钮，旋钮与压缩伸缩弹簧底部接触连接，通过转动旋钮调节平面涡卷弹簧的外端回转角度，实现平面涡卷弹簧压缩量及储存的能量调节，为肌力不同的穿戴者提供不同需求的步行助力。
所述的伸缩杆由两侧杆套接构成，通过调节伸缩杆的长度来适合不同身高的穿戴者，提高无动力行走助力器的舒适度。
所述伸缩杆与腿缚之间通过腿缚连接件连接，且腿缚连接件通过铆钉与伸缩杆，腿缚连接件可以转动连接，对应穿戴者的膝关节屈曲运动。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供的新型无动力行走助力器，穿戴在腰部和小腿之间，穿戴简单，穿上腰带和两侧的腿缚即可，通过曲柄滑块压缩平面涡卷弹簧进行储存和释放能量来实现助力，在步行时提供穿戴者行走助力。
本发明提供的新型无动力行走助力器，利用巧妙的机械结构助力，避免了电机、液压驱动结构，助力组件包括平面涡卷弹簧、卡簧、曲柄滑块、伸缩弹簧、助力组件外壳和旋钮，曲柄端与平面涡卷弹簧的外端固定，当滑块前后平移运动时，曲柄端带着平面涡卷弹簧的外端回转，压缩平面涡卷弹簧，从而储存能量，释放能量时可供腿抬起。当腿抬到最高点时，靠自身重力将腿放下。
本发明提供的新型无动力行走助力器，助力组件的助力大小可以调节，适用于肌力不同的患者。通过转动旋钮压缩伸缩弹簧，伸缩弹簧推动滑块向前运动，曲柄端带动平面涡卷弹簧的外端回转角度增大，平面涡卷弹簧压缩量变大，储存能量增加，释放的能量增加所提供的助力大小增加。
本发明提供的新型无动力行走助力器，伸缩杆可以调节不同的腿长，不同身高的老年人和功能障碍者可以调节到合适的长度，适合不同身高的穿戴者，提高舒适度。
本发明提供的新型无动力行走助力器，腿缚连接件是伸缩杆和腿缚的连接件，小腿腿缚连接件通过铆钉与伸缩杆连接，连接件可以转动，穿戴时即膝关节可以做屈曲运动。
本发明着眼于老年人和功能障碍者行走问题，拟设计新型无动力行走助力装置，给下肢肌力弱无法正常步行的人提供行走动力，步行更省力、舒适。以平面涡卷弹簧来助力的简单的设计结构，做到重量轻，价格便宜，方便携带，室内室外皆能使用的行走助力器。解决老年人行走问题，重拾生活自信，减少护理人员的工作负担。
附图说明
图1为本发明的无动力行走助力器结构示意图；
图2为助力组件主视图；
图3为助力组件左视图；
图4为助力组件内部结构示意图；
图5为腿缚组件示意图。
图中，1腰带，2带扣，3助力组件固定件，4助力组件底座，5助力组件，6伸缩杆，7腿缚连接件，8腿缚，5-1平面涡卷弹簧，5-2卡簧，5-3曲柄滑块，5-4伸缩弹簧，5-5助力组件外壳，5-6旋钮。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
如图1所示，本发明的新型无动力行走助力器，包括腰带1、带扣2、助力组件固定件3、助力组件底座4、助力组件5、伸缩6、腿缚连接件7和腿缚8。
腰带1两侧分别连接一个助力组件固定件3，助力组件固定件3通过助力组件底座4连接助力组件5，且助力组件5可绕助力组件底座4中心转动，助力组件5通过伸缩杆6连接腿缚8。伸缩杆6由两侧杆套接构成，通过调节伸缩杆6的长度来适合不同身高的穿戴者，提高无动力行走助力器的舒适度。
如图5所示，伸缩杆6与腿缚8之间通过腿缚连接件7连接，且腿缚连接件7通过铆钉与伸缩杆6，腿缚连接件7可以转动连接，对应穿戴者的膝关节屈曲运动。
如图2至图4所示，助力组件5包括平面涡卷弹簧5-1、卡簧5-2、曲柄滑块5-3、伸缩弹簧5-4、助力组件外壳5-5，所述助力组件外壳5-5内装有平面涡卷弹簧5-1和曲柄滑块5-3，平面涡卷弹簧5-1内端通过卡簧5-2固定连接在助力组件底座4中心上，所述平面涡卷弹簧5-1的外端通过曲柄滑块43的曲柄端与曲柄滑块43连接，曲柄滑块43与助力组件外壳45底部之间装有伸缩弹簧44，当曲柄滑块43上下移动时，曲柄端带着平面涡卷弹簧5-1的外端回转来压缩平面涡卷弹簧5-1，从而储存能量，释放能量时可供腿抬起。助力组件外壳5-5底部通过螺纹连接旋钮5-6，旋钮5-6与压缩伸缩弹簧5-4底部接触连接，通过转动旋钮5-6调节平面涡卷弹簧5-1的外端回转角度，实现平面涡卷弹簧5-1压缩量及储存的能量调节，为肌力不同的穿戴者提供不同需求的步行助力。
使用时，将无动力行走助力器腰带1穿戴在腰上，再将两侧腿缚8穿戴在小腿上。转动助力组件5的旋钮5-6，根据自身情况调节到合适的助力大小。步行时，助力组件5就会提供动力给穿戴者做髋关节屈曲运动，当脚抬到最高点，再借助自身重力将腿放下，完成一个步行周期。助力组件是利用平面涡卷弹簧5-1压缩进行储能，步行时释放能量提供动力，弥补穿戴者下肢肌力不足的问题。
本发明的无动力行走助力器的工作原理：
将新型无动力行走助力器腰带穿在腰上，再将两侧腿缚穿在小腿上。助力原理是利用曲柄滑块压缩平面涡卷弹簧进行储存和释放能量来实现，曲柄端与平面涡卷弹簧的外端固定，当滑块上下移动时，曲柄端带着平面涡卷弹簧的外端回转，压缩平面涡卷弹簧，从而储存能量，释放能量时可供腿抬起，当腿抬到最高点时，依靠自身重力将腿放下，完成一个步行周期。并且对于肌力不同的穿戴者，可以调节不同的助力的大小，对肌力弱的使用者，可以适当增加助力大小，穿戴前转动旋钮压缩伸缩弹簧，使伸缩弹簧推动滑块向前运动，曲柄端带动平面涡卷弹簧的外端回转角度增大，平面涡卷弹簧压缩量变大，储存能量增加，释放的能量增加所提供的助力大小增加。
Claims (4)
1.一种无动力行走助力器，包括腰带（1）、带扣（2）、助力组件固定件（3）、助力组件底座（4）、助力组件（5）、伸缩杆（6）、腿缚连接件（7）和腿缚（8），其特征在于：所述腰带（1）两侧分别连接一个助力组件固定件（3），助力组件固定件（3）通过助力组件底座（4）连接助力组件（5），且助力组件（5）可绕助力组件底座（4）中心转动，所述助力组件（5）通过伸缩杆（6）连接腿缚（8）；所述助力组件（5）包括平面涡卷弹簧（5-1）、卡簧（5-2）、曲柄滑块（5-3）、伸缩弹簧（5-4）、助力组件外壳（5-5），所述助力组件外壳（5-5）内装有平面涡卷弹簧（5-1）和曲柄滑块（5-3），平面涡卷弹簧（5-1）内端通过卡簧（5-2）固定连接在助力组件底座（4）中心上，所述平面涡卷弹簧（5-1）的外端通过曲柄滑块（43）的曲柄端与曲柄滑块（43）连接，曲柄滑块（43）与助力组件外壳（45）底部之间装有伸缩弹簧（44），当曲柄滑块（43）上下移动时，曲柄端带着平面涡卷弹簧（5-1）的外端回转来压缩平面涡卷弹簧（5-1），从而储存能量，释放能量时可供腿抬起。
2.根据权利要求1所述的无动力行走助力器，其特征在于：所述助力组件外壳（5-5）底部通过螺纹连接旋钮（5-6），旋钮（5-6）与压缩伸缩弹簧（5-4）底部接触连接，通过转动旋钮（5-6）调节平面涡卷弹簧（5-1）的外端回转角度，实现平面涡卷弹簧（5-1）压缩量及储存的能量调节，为肌力不同的穿戴者提供不同需求的步行助力。
3.根据权利要求1所述的无动力行走助力器，其特征在于：所述的伸缩杆（6）由两侧杆套接构成，通过调节伸缩杆（6）的长度来适合不同身高的穿戴者，提高无动力行走助力器的舒适度。
4.根据权利要求1所述的无动力行走助力器，其特征在于：所述伸缩杆（6）与腿缚（8）之间通过腿缚连接件（7）连接，且腿缚连接件（7）通过铆钉与伸缩杆（6），腿缚连接件（7）可以转动连接，对应穿戴者的膝关节屈曲运动。
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