CN109528373A - 一种人体康复走姿矫正装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种人体康复走姿矫正装置，包括腰部支撑组件、左右髋关节连杆、左右大腿连杆和左右大腿垫片组件。腰部支撑组件包括腰部背板、腰部调节连杆和腰部绑带；腰部调节装置包括左右两个可调节连杆、同步伸缩机构和锁紧的旋钮；髋关节连杆通过腰部调节装置和腰部支撑组件连接在一起，髋关节连杆相对于腰部调节装置在腰部处有一个旋转自由度；大腿连杆相对于髋关节连杆在人体髋关节处有一个旋转自由度，其轴线方向为人体冠状轴方向；大腿垫片组件包括大腿垫片和大腿绑带。本发明通过腰部背板和有特定自由度的腿部连杆来矫正人体的走姿，帮助走姿有缺陷的人进行行走康复训练。

Description

一种人体康复走姿矫正装置

技术领域

本发明涉及康复机器人技术领域，尤其涉及一种人体康复走姿矫正装置。

背景技术

日常生活中，存在着较多量的走姿有缺陷的人，如膝盖内扣、膝盖外扣、背部弯曲等，同时还有一些人士希望能够对自己不够优美的走姿进行矫正。这就需要能够对人体进行康复训练或者走姿矫正的相关设备。

现有技术中，存在的步行行走辅助设备，大多采用了笨重的钢结构件作为设备的骨架，通过电机驱动带动佩戴者大腿动作，从而达到辅助行走的目的；该设备整机的重量限制了它在脑瘫儿童和肌肉萎缩的老年人群中的使用，该设备局部的自由度缺失会给佩戴者带来不适感。

因此，一款轻便、舒适的行走姿态矫正设备是康复中心和需要姿态矫正的个人或者家庭所迫切需要的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种人体康复走姿矫正装置，通过与佩戴者背部紧密贴合的背板和与佩戴者一起运动的有特定自由度的腿部连杆来矫正佩戴者的走姿。

根据本发明的一个方面，提供一种人体康复走姿矫正装置，包括：

腰部支撑组件，包括腰部背板、腰部调节连杆和滑轮组收紧机构的腰部绑带；

所述腰部背板通过所述腰部绑带与人体背部紧密贴合，腰部调节连杆相对于腰部背板能够左右同步伸缩并从佩戴者的腰部后侧延伸到佩戴者腰部左右两侧；

左髋关节连杆和右髋关节连杆，对称安装在所述腰部支撑组件上左右两边，并能够绕所述腰部支撑组件旋转，旋转轴线是佩戴者的矢状轴方向；

左大腿连杆和右大腿连杆，安装在相对应的左髋关节连杆和右髋关节连杆上，并分别能够绕左髋关节连杆和右髋关节连杆旋转，旋转轴线是佩戴者的冠状轴方向；

左大腿垫片组件和右大腿垫片组件，包括左大腿垫片、右大腿垫片和相应的大腿绑带，安装在相对应的左大腿连杆和右大腿连杆上，并能够在其上滑动，通过相应的大腿绑带绑在佩戴者的大腿上。

所述腰部支撑组件还包括：

左腰部垫片和右腰部垫片，分别牢固连接在所述腰部调节连杆上的左右两边；当整个设备正确佩戴后，左腰部垫片和右腰部垫片贴在佩戴者的髂骨上；所述左腰部垫片、右腰部垫片与人体贴合的一面采用柔软材质。

所述腰部支撑组件还包括：

髋关节连杆限位按钮；所述髋关节连杆限位按钮左右分别设置一个，分别对所述左髋关节连杆和右髋关节连杆在左右方向上的摆动作处限位。

所述腰部支撑组件还包括：

腰部绑带(1j)和腰部绑带(1h)，其中，腰部绑带(1h)为宽的带有弹性的绑带，腰部绑带(1j)为没有弹性的尼龙带；

所述腰部背板通过腰部绑带(1h)固定到佩戴者的腰部，再通过腰部绑带(1j)紧固；

佩戴的松紧程度能够通过双向调节的搭扣进行调节。

所述腰部背板前部安装有软质衬垫，所述软质衬垫由弹性材料构成。

所述腰部调节连杆相对于腰部背板能够同步的伸出和缩短。

所述腰部调节连杆锁紧的旋钮能够实现腰部调节连杆的锁死。

所述左髋关节连杆和右髋关节连杆，通过相对应的左髋关节限位按钮和右髋关节限位按钮实现其与腰部调节连杆快速的安装与拆卸。

所述左髋关节连杆和右髋关节连杆，相对于所述腰部调节连杆的旋转自由度的旋转范围，由左髋关节限位按钮和右髋关节限位按钮的位置、左髋关节限位按钮和右髋关节限位按钮的限位槽的形状控制。

所述左髋关节连杆和右髋关节连杆，一端连接在所述腰部调节连杆上，并具有左右方向上的摆动自由度，摆动幅度在-10°～+45°；

所述左大腿连杆和右大腿连杆，具有前后方向摆动的自由度，摆动范围为-45°～+90°；

所述左髋关节连杆和右髋关节连杆上分别设置有限位块，限制所述左大腿连杆和右大腿连杆只能在前后方向上摆动；

所述左大腿垫片组件和右大腿垫片组件，分别通过弹性绑带直接绑在佩戴者的左右大腿上；在所述左大腿连杆和右大腿连杆上能够上下滑动，滑动的范围为100mm。

采用上述方案的有益效果是：

本发明提供了一款轻便、舒适、安全的无动力行走姿态矫正设备。该设备腰部尺寸可以根据不同佩戴者的腰围尺寸进行调节，一款设备可以适用不同年龄段的人群，髋关节处具有一个左右摆动的自由度和一个前后摆动的自由度，组合起来可以达到人体髋关节前后左右自由运动的效果，腿部垫片具有上下滑动的自由度，可以补偿佩戴者在行走过程中产生的生理位移，从而达到很高的佩戴舒适度。

附图说明

图1是本发明的人体康复走姿矫正装置的一个实施方式的使用状态的前侧立体图。

图2是本发明的人体康复走姿矫正装置的一个实施方式的运动自由度示意图。

图3是本发明的人体康复走姿矫正装置的一个实施方式的腰部绑带的展平图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本发明各个实施例中，提出了与佩戴者背部紧密贴合的背板和与佩戴者一起运动的有特定自由度的腿部连杆的装置来矫正佩戴者的走姿，辅助其进行行走康复训练。该装置包括腰部支撑组件、左右髋关节连杆、左右大腿连杆和左右大腿垫片组件，佩戴完成后腰部背板通过腰部绑带与佩戴者的背部紧密贴合、大腿连杆和通过大腿垫片和大腿绑带与佩戴者的大腿一起运动，而大腿连杆相对于腰部组件有绕矢状轴和冠状轴两个方向的旋转自由度，以此可以通过大腿连杆矫正佩戴者的走姿。

本发明各个实施例中，设备是固定在佩戴者腰部的，通过背部滑轮组机构和符合人体曲线的背板在佩戴者的腰部，这样可以把佩戴者的腰部贴合在背板上，腰部支撑组件的背板上，达到对腰部姿态的矫正；大腿垫片通过两条弹性绑带绑在佩戴者大腿上。

以下结合附图对本发明进一步说明。

如图1所示，本发明的实施例包括腰部支撑组件1，左右髋关节连杆2、3，左右大腿连杆4、5，左右大腿垫片组件6、7。

腰部支撑组件1，该组件包含以下几个部件：腰部背板1a，在腰部背板前部有软质衬垫，如海绵但不仅限于此种材料。腰部调节连杆1d和1f，这两个连杆是可以根据使用者腰围宽度的不同进行左右滑动调整；腰部调节连杆锁紧旋钮1b，当腰部调节连杆根据不同佩戴者的腰围调整到合适位置后，用该按钮锁紧左右髋关节连杆的位置；腰部垫片1c和1g，这两个件是牢固连接在腰部调节连杆上的，当整个设备正确佩戴后，这两个垫片会稳稳的贴在佩戴者的髂骨上，从而保证整个设备在左右方向上的稳定性，为了提高佩戴舒适性，腰部垫片和人体贴合的一面会采用比较柔软的海绵材质；髋关节连杆限位按钮1e，该按钮左右各有一个，分别对髋关节连杆在左右方向上的摆动作处限位；腰部绑带1j和1h为无弹性绑带，一条绑带带有魔术贴勾面，一条毛面绑带。其中1h是一条宽的带有弹性的绑带，1j是一条没有弹性的尼龙带，设备的主体先通过1h固定到佩戴者的腰部，然后再通过1j达到紧固的目的，佩戴的松紧程度可以根据通过双向调节的搭扣进行调节。

髋关节连杆在整套设备中具有承上启下的左右，一端连接在腰部调节连杆上，并具有前后方向调节，可以让髋部旋转机构的中心与髋关节旋转中心对齐，左右方向上的摆动自由度，有运动储能装置和运动驱动装置(兼容有源和无源)干预左右方向上的摆动，受到髋关节连杆限位按钮1e的约束，该连杆在左右方向上的摆动幅度在-10°～+45°；髋关节连杆的另一端连接到腿部连杆4，5上。

大腿连杆的一端连接到髋关节连杆上，并具有前后方向摆动的自由度，根据实际的使用需要，髋关节连杆上设置有限位块，有运动储能的一种或者多种装置或者机构，具备前/后缓冲功能的多种方式，有运动驱动的一种或者多种装置或机构具备向前/后的驱动功能的多种方式。限制腿部连杆只能在前后方向上的摆动范围为90°～-45°；腿部连杆和人体贴合的面4a和5a，也采用比较柔软的海绵材料，这样不会让佩戴者有不适感。

大腿垫片是通过弹性绑带6a、7a直接绑在佩戴者大腿上的，另一边连接在腿部连杆4、5上，腿部垫片在大腿连杆上是可以上下滑动的，滑动的范围为100mm。

图2是本发明的走姿矫正装置的一个实施方式的运动自由度示意图，其中示出了具体的各个构件的运动自由度和方向。

图3是本发明的人体康复走姿矫正装置的一个实施方式的腰部绑带的展平图。

本实施例中，腰部支撑组件1，该组件包含以下几个部件：腰部背板1a，腰部调节连杆1d和1f，这两个连杆是可以根据使用者腰围宽度的不同进行左右滑动调整的；腰部调节连杆锁紧旋钮1b，当腰部调节连杆根据不同佩戴者的腰围调整到合适位置后，用该按钮锁紧左右髋关节连杆的位置；腰部垫片1c和1g，这两个件是牢固连接在腰部调节连杆上的，当整个设备正确佩戴后，这两个垫片会稳稳的贴在佩戴者的髂骨上，从而保证整个设备在左右方向上的稳定性，为了提高佩戴舒适性，腰部垫片和人体贴合的一面会采用比较柔软的海绵材质；髋关节连杆限位按钮1e，该按钮左右各有一个，分别对髋关节连杆在左右方向上的摆动作处限位；腰部绑带1j和1h，其中1h是一条宽的带有弹性的绑带，1j是一条没有弹性的尼龙带，设备的主体先通过1h固定到佩戴者的腰部，然后再通过1j达到紧固的目的，佩戴的松紧程度可以根据通过双向调节的搭扣进行调节。

左右髋关节连杆2、3：

髋关节连杆在整套设备中具有承上启下的左右，一端连接在腰部调节连杆上，并具有左右方向上的摆动自由度，受到髋关节连杆限位按钮1e的约束，该连杆在左右方向上的摆动幅度在-10°～+45°；髋关节连杆的另一端连接到腿部连杆4，5上；

左右大腿连杆4、5

大腿连杆的一端连接到髋关节连杆上，并具有前后方向摆动的自由度，根据实际的使用需要，髋关节连杆上设置有限位块，限制腿部连杆只能在前后方向上的摆动范围为-45°～+90°；腿部连杆和人体贴合的面4a和5a，也采用比较柔软的海绵材料，这样不会让佩戴者有不适感；

左右大腿垫片组件6、7

大腿垫片是通过弹性绑带6a、7a直接绑在佩戴者大腿上的，另一边连接在腿部连杆4、5上，腿部垫片在大腿连杆上是可以上下滑动的，滑动的范围为100mm。

本发明各个实施例中，一种走姿矫正装置，该装置通过其构型可以矫正有缺陷的走姿，如膝盖内扣、膝盖外扣、背部弯曲等。包括腰部支撑组件、左右髋关节连杆、左右大腿连杆和左右大腿垫片组件。腰部支撑组件包括腰部背板、腰部调节连杆、腰部垫片和腰部绑带，佩戴完成后腰部背板通过腰部绑带与人体背部紧密贴合,通过与人体背部的紧密贴合和贴合面形状可以矫正走动过程中上身的姿势；腰部调节装置包括左右两个可调节连杆、同步伸缩机构和锁紧的旋钮，其相对于腰部背板可以同步伸出和收缩，以此来适应不同体型的人。髋关节连杆通过腰部调节装置和腰部支撑组件连接在一起，髋关节连杆相对于腰部调节装置在腰部处有一个旋转自由度，其轴线方向为人体矢状轴方向。大腿连杆相对于髋关节连杆在人体髋关节处有一个旋转自由度，其轴线方向为人体冠状轴方向。大腿垫片组件包括大腿垫片和大腿绑带，大腿垫片相对于大腿连杆可以在行程范围内自由滑动并通过大腿绑带将大腿垫片绑与佩戴者的大腿上，穿戴好后大腿连杆通过大腿垫片和大腿绑带和人体的大腿一起运动。本发明通过腰部背板、滑轮组收紧机构和有特定自由度的腿部连杆来矫正人体的走姿，帮助走姿有缺陷的人进行行走康复训练。

根据特定的实施方式对本发明详细进行了说明，但上述的实施方式仅为例示，本发明不被上述实施方式限定。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种人体康复走姿矫正装置，其特征在于，包括：

腰部支撑组件，包括腰部背板、腰部调节连杆和滑轮组收紧机构的腰部绑带；

所述腰部背板通过所述滑轮组收紧机构的腰部绑带与人体背部紧密贴合，腰部调节连杆相对于腰部背板能够左右同步伸缩并从佩戴者的腰部后侧延伸到佩戴者腰部左右两侧；

左髋关节连杆和右髋关节连杆，对称安装在所述腰部支撑组件上左右两边，并能够绕所述腰部支撑组件旋转，旋转轴线是佩戴者的矢状轴方向；

左大腿连杆和右大腿连杆，安装在相对应的左髋关节连杆和右髋关节连杆上，并分别能够绕左髋关节连杆和右髋关节连杆旋转，旋转轴线是佩戴者的冠状轴方向；

左大腿垫片组件和右大腿垫片组件，包括左大腿垫片、右大腿垫片和相应的大腿绑带，安装在相对应的左大腿连杆和右大腿连杆上，并能够在其上滑动，通过相应的大腿绑带绑在佩戴者的大腿上。

2.如权利要求1所述的人体康复走姿矫正装置，其特征在于，所述腰部支撑组件还包括：

左腰部垫片和右腰部垫片，分别牢固连接在所述腰部调节连杆上的左右两边；当整个设备正确佩戴后，左腰部垫片和右腰部垫片贴在佩戴者的髂骨上；所述左腰部垫片、右腰部垫片与人体贴合的一面采用柔软材质。

3.如权利要求1所述的人体康复走姿矫正装置，其特征在于，所述腰部支撑组件还包括：

髋关节连杆限位按钮；所述髋关节连杆限位按钮左右分别设置一个，分别对所述左髋关节连杆和右髋关节连杆在左右方向上的摆动作处限位。

4.如权利要求1所述的人体康复走姿矫正装置，其特征在于，所述腰部支撑组件还包括：

腰部绑带(1j)和腰部绑带(1h)，腰部绑带可以通过滑轮组收紧机构调节绑带松紧；

所述腰部背板通过腰部绑带(1h)固定到佩戴者的腰部，再通过腰部绑带(1j)紧固；

佩戴的松紧程度能够通过双向调节的搭扣进行调节。

5.如权利要求1所述的人体康复走姿矫正装置，其特征在于，所述腰部背板前部安装有软质衬垫，所述软质衬垫由弹性材料构成。

6.如权利要求1所述的人体康复走姿矫正装置，其特征在于，所述腰部调节连杆相对于腰部背板能够同步的伸出和缩短。

7.如权利要求6所述的人体康复走姿矫正装置，其特征在于，所述腰部调节连杆锁紧的旋钮能够实现腰部调节连杆的锁死。

8.如权利要求1所述的人体康复走姿矫正装置，其特征在于，所述左髋关节连杆和右髋关节连杆，通过相对应的左髋关节限位按钮和右髋关节限位按钮实现其与腰部调节连杆快速的安装与拆卸。

9.如权利要求8所述的人体康复走姿矫正装置，其特征在于，所述左髋关节连杆和右髋关节连杆，相对于所述腰部调节连杆的旋转自由度的旋转范围，由左髋关节限位按钮和右髋关节限位按钮的位置、左髋关节限位按钮和右髋关节限位按钮的限位槽的形状控制。

10.如权利要求1所述的人体康复走姿矫正装置，其特征在于，

所述左髋关节连杆和右髋关节连杆，一端连接在所述腰部调节连杆上，并具有左右方向上的摆动自由度，摆动幅度在-10°～+45°；

所述左大腿连杆和右大腿连杆，具有前后方向摆动的自由度，摆动范围为-45°～+90°；

所述左髋关节连杆和右髋关节连杆上分别设置有限位块，限制所述左大腿连杆和右大腿连杆只能在前后方向上摆动；

所述左大腿垫片组件和右大腿垫片组件，分别通过弹性绑带直接绑在佩戴者的左右大腿上；在所述左大腿连杆和右大腿连杆上能够上下滑动，滑动的范围为100mm。