CN107661193A - 一种助行靴 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种助行靴，包括：护膝本体、肌电控制器、拉绳、内外侧固定杆、和鞋底板；其中：护膝本体用于在使用时包裹在使用者左腿或右腿的膝盖处；肌电控制器安装在护膝本体的后部，并在使用时位于小腿肌群的上部；拉绳的上端连接在肌电控制器上，拉绳的下端连接在鞋底板的后端，用于肌电控制器感应小腿肌肉群的收紧或松弛，并收紧或放松拉绳；内外侧固定杆的下端对称铰接在鞋底板内外侧边的中后段，上端对称连接在护膝本体的内外两侧面上；由于采用了肌电控制器和拉绳，利用小腿肌肉群的收紧或松弛控制拉绳，从而使得鞋底板产生蹬力，进而减轻了使用者对小腿的用力程度，能耗低、结构稳定、方便携带和穿戴，正常人和残疾人都可使用。

Description

一种助行靴
本发明涉及助力行走装置领域，尤其涉及的是一种助行靴。
背景技术
当前，无论是腿部残疾人士，还是腿脚不便的老年人，自身行走已不方便，经常需要在监护人的帮助下或者依靠一根拐杖才能行走，由此造成行走不方便，严重影响他们的生活活动范围。
而且拐杖也不能提供动力，体弱病残人士不能连续长时间的行走。
虽然现在市面上出现了很多的人体外骨骼装置，但是现有的人体外骨骼装置存在有以下的问题：
1)结构复杂，需要多个电机(至少三个电机)及其连接装置；
2)需要大量的电能驱动整个装置，动力部分体积较大，效率低下，且在运动的时候动作较为机械，显得不够灵活；
3)存在过多的关节和过多的电机，使得整个装置难以稳定控制；
4)需要使用大量的传感器来探测装置的运动状态，成本较高，控制也复杂。
因此，现有技术尚有待改进和发展。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种助行靴，可减轻小腿负担，利于长期行走。
本发明的技术方案如下：一种助行靴，包括：护膝本体、肌电控制器、拉绳、内外侧固定杆、和鞋底板；其中：
所述护膝本体用于在使用时包裹在使用者左腿或右腿的膝盖处；
所述肌电控制器安装在护膝本体的后部，并在使用时位于小腿肌群的上部；
所述拉绳的上端连接在肌电控制器上，所述拉绳的下端连接在鞋底板的后端，用于肌电控制器感应小腿肌肉群的收紧或松弛，并收紧或放松拉绳；
所述内外侧固定杆的下端对称铰接在鞋底板内外侧边的中后段，所述内外侧固定杆的上端对称连接在护膝本体的内外两侧面上。
所述的助行靴，其中：所述肌电控制器由肌电传感器、电机执行器和电池组成；在电池供电的情况下，所述肌电传感器用于感应小腿肌肉群的收紧或松弛动作电位波形，并转换成电信号传输给电机执行器；所述电机执行器用于根据肌电传感器输出的相应电信号，收紧或放松与其连接的拉绳。
所述的助行靴，其中：所述护膝本体为复合弹性针织物，且在与内外侧固定杆上端的连接处设置有刚性内衬。
所述的助行靴，其中：所述内外侧固定杆为金属杆。
所述的助行靴，其中：所述内外侧固定杆的长度可调节。
所述的助行靴，其中：所述拉绳为金属绳。
所述的助行靴，其中：所述鞋底板采用木板或竹板制作。
所述的助行靴，其中：该助行靴具有靴子的完整形状。
本发明所提供的一种助行靴，由于采用了肌电控制器和拉绳，利用小腿肌肉群的收紧或松弛控制拉绳，从而使得鞋底板产生蹬力，进而减轻了使用者对小腿的用力程度，相对于人体外骨骼装置，该助行靴能耗更低，且结构稳定、方便携带和穿戴，正常人和残疾人都可使用。
附图说明
图1是本发明助行靴实施例的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图，对本发明的具体实施方式和实施例加以详细说明，所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并非用于限定本发明的具体实施方式。
如图1所示，图1是本发明助行靴实施例的结构示意图，该助行靴包括护膝本体110、肌电控制器120、拉绳130、内外侧固定杆160、和鞋底板170；其中，所述护膝本体110用于在使用时包裹在使用者左腿或右腿的膝盖处，所述肌电控制器120安装在护膝本体110的后部，并在使用时位于小腿肌群的上部，所述拉绳130的上端连接在肌电控制器120上，所述拉绳130的下端连接在鞋底板170的后端140，用于所述肌电控制器120感应小腿肌肉群的收紧或松弛，并收紧或放松所述拉绳130，所述内外侧固定杆160的下端对称铰接在鞋底板170内外侧边的中后段150，所述内外侧固定杆160的上端对称连接在护膝本体110的内外两侧面上。
在本发明助行靴的具体实施方式中，所述肌电控制器120由肌电传感器电机执行器和电池组成；在电池供电的情况下，所述肌电传感器用于感应小腿肌肉群的收紧或松弛动作电位波形，并转换成电信号传输给电机执行器；所述电机执行器用于根据肌电传感器输出的相应电信号，收紧或放松与其连接的拉绳130。
本发明助行靴的工作原理是，使用者将助行靴套在小腿上之后，在自然状态下，所述拉绳130处于放松的状态；当小腿用力准备前蹬时，所述肌电传感器检测到小腿肌肉群收紧动作的电位波形，并转换成相应的电信号传输给电机执行器，所述电机执行器根据小腿肌肉群收紧动作的电信号，在电池供电的情况下，收紧与其连接的拉绳130，从而向上拉动鞋底板170的后端，在内外侧固定杆160的支撑下，使得鞋底板170的前端产生向下的蹬力，由此减轻使用者对小腿肌肉群的用力，以节省小腿的力量，进而减轻长期行走时给小腿带来的负担。
而当所述肌电传感器检测到小腿肌肉群松弛动作的电位波形，并转换成相应的电信号传输给电机执行器，所述电机执行器根据小腿肌肉群松弛动作的电信号，放松与其连接的拉绳130，使得鞋底板170的前端失去向下的蹬力。
本发明助行靴实施例图1仅给出了结构示意图，在实际使用过程中，可以将该助行靴做成各种款式的靴子形状，以提高其美观和实用性，减小使用者的心里负担，更容易融入正常人或残疾人的日常生活，不仅适用于下肢手术后的康复训练，还适用于长距离徒步行走和登山等小腿负担较重的活动。
具体的，所述护膝本体110为复合弹性针织物，且在与内外侧固定杆160上端的连接处设置有刚性内衬；所述内外侧固定杆160为金属杆；所述拉绳130为金属绳；所述鞋底板170采用木板或竹板制作。
较好的是，所述内外侧固定杆160的长度在一定范围内可调节，以适应不同人的腿长。
应当理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不足以限制本发明的技术方案，对本领域普通技术人员来说，在本发明的精神和原则之内，可以根据上述说明加以增减、替换、变换或改进，而所有这些增减、替换、变换或改进后的技术方案，都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种助行靴，其特征在于，包括：护膝本体、肌电控制器、拉绳、内外侧固定杆、和鞋底板；其中：
所述护膝本体用于在使用时包裹在使用者左腿或右腿的膝盖处；
所述肌电控制器安装在护膝本体的后部，并在使用时位于小腿肌群的上部；
所述拉绳的上端连接在肌电控制器上，所述拉绳的下端连接在鞋底板的后端，用于肌电控制器感应小腿肌肉群的收紧或松弛，并收紧或放松拉绳；
所述内外侧固定杆的下端对称铰接在鞋底板内外侧边的中后段，所述内外侧固定杆的上端对称连接在护膝本体的内外两侧面上。
2.根据权利要求1所述的助行靴，其特征在于：所述肌电控制器由肌电传感器、电机执行器和电池组成；在电池供电的情况下，所述肌电传感器用于感应小腿肌肉群的收紧或松弛动作电位波形，并转换成电信号传输给电机执行器；所述电机执行器用于根据肌电传感器输出的相应电信号，收紧或放松与其连接的拉绳。
3.根据权利要求1所述的助行靴，其特征在于：所述护膝本体为复合弹性针织物，且在与内外侧固定杆上端的连接处设置有刚性内衬。
4.根据权利要求1所述的助行靴，其特征在于：所述内外侧固定杆为金属杆。
5.根据权利要求1所述的助行靴，其特征在于：所述内外侧固定杆的长度可调节。
6.根据权利要求1所述的助行靴，其特征在于：所述拉绳为金属绳。
7.根据权利要求1所述的助行靴，其特征在于：所述鞋底板采用木板或竹板制作。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的助行靴，其特征在于：该助行靴具有靴子的完整形状。
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