CN110074948A - 一种步行辅助装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种步行辅助装置，包括设于使用者后背中部的腰板，所述腰板内设有控制组件和电源组件，所述腰板两端分别连接一支架，所述支架沿使用者腰部弯曲设置，所述腰板和两支架通过一腰带安装于使用者腰部，任一所述支架上设有一驱动组件，所述驱动组件通过一锁止调节机构与所述支架连接，所述驱动组件的驱动端连接一摆动臂，所述摆动臂通过一绑带固定于使用者大腿上；本发明技术方案结构简单，适用于不同体型的使用者，将驱动组件的动力高效输送至大腿部。

Description

一种步行辅助装置

技术领域

本发明涉及辅助设备技术领域，特别涉及一种步行辅助装置。

背景技术

步行辅助装置利用马达的动力辅助使用者的步行，使马达的动力能够高效的传送给大腿部。可是使用者的体型会有很大差别，马达的输出轴与大腿部的转动中心轴一旦不一致，转动部件面向使用者前进方向，输送给使用者大腿部的动力就会产生浪费。例如，在专利CN107811816A中公开的步行辅助设备中，当肥胖的使用者使用设备时，马达的输出轴位于大腿部的转动中心轴的后方(背部)，相对面向使用者的前进方向，马达的输出动力产生了对大腿部往外推的作用力。而且，当体型较瘦的使用者使用时，马达的输出轴位于大腿部的转动中心轴的前方(腹部)，相对面向使用者的前进方向，马达的输出动力产生了对大腿部往内拉的作用力。

在专利特开2009-291395号公报中公开的步行辅助装置中，对应使用者个人的体型差别，为了不让传输到大腿部的动力产生浪费，驱动装置相对于框架结构可以往上下、左右和前后三个方向做直线调节。而且，马达的输出轴调整到与大腿的转动轴中心一致后，可将驱动装置固定在框架上。但是，由于驱动装置需要相对于框架结构在上下、左右和前后三个方向做直线运动调节的原因，设备构造变得很复杂。而且，大腿部的转动中心轴从体外是看不见的，所以即使是专业的护理人员也难以将马达动力输出轴调整到与大腿部的转动中心轴一致。并且由于框架结构是直线构造构型的，这导致设备的一部分明显的从使用者的身上突出，外观就会显得很突兀。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种步行辅助装置，旨在简化结构，适用于不同体型的使用者，将驱动组件的动力高效输送至大腿部。

为实现上述目的，本发明提出的一种步行辅助装置，包括一设于使用者后背中部的腰板，所述腰板内设有控制组件和电源组件，所述腰板两端分别连接一支架，所述支架沿使用者腰部弯曲设置，所述腰板和两支架通过一腰带安装于使用者腰部，任一所述支架上设有一驱动组件，所述驱动组件通过一锁止调节机构与所述支架连接，所述驱动组件的驱动端连接一摆动臂，所述摆动臂通过一绑带固定于使用者大腿上；所述锁止调节机构包括第一支撑板、第二支撑板、制动板、固定螺钉、固定支杆及支撑轴，所述第一支撑板滑动安装于所述支架外侧面，所述第二支撑板设于所述支架内侧面，且所述第二支撑板与所述第一支撑板固定连接；所述第二支撑板上开设有一用于安装所述制动板的容置槽，所述制动板卡嵌于所述容置槽内，所述制动板中部开设有第一螺丝过孔，所述第一螺丝过孔两侧对称设有两导向销钉，所述支架上沿其长度方向开设一长圆孔，两所述导向销钉卡嵌于所述长圆孔内；所述第一支撑板外侧面设有一用于安装所述固定支杆的固定部，所述固定部沿竖直方向开设一半圆柱槽，所述半圆柱槽内开设有第二螺丝过孔，所述固定支杆一端设有一与所述半圆柱槽铰接的旋转部，所述旋转部沿竖直方向开设一偏心通孔，所述支撑轴穿设于所述偏心通孔内，且所述支撑轴上开设一螺丝孔，所述固定螺丝依次穿设于所述第一螺丝过孔、长圆孔、第二螺丝过孔与所述螺丝孔连接，所述旋转部上开设一螺丝避位槽。

优选地，所述腰带包括包围在使用者后背的“C”型腰带本体，所述“C”型腰带本体两端分别连接一带条，两所述带条端部设有相互拼接的带扣，两所述带条上还分别设有一与所述支架连接的环带。

优选地，腰板两端分别与两所述支架铰接。

优选地，任一所述支架沿使用者腰部弯曲的半径设置为250mm～350mm。

优选地，所述支架设置为一弹性板。

优选地，所述驱动组件设置为驱动马达或弹性驱动组件。

优选地，所述腰带上还增设有长度可调的肩带，所述肩带上设有用于调节肩带长度的调节卡扣。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：将支架上用于驱动组件安装的部分，向着支架的两端互相接近的方向弯曲，从而形成了支架结构。同时，驱动组件能够在支架沿长度方向上弯曲的范围内移动，在该驱动组件上也设置了可将驱动组件固定在支架长度方向上任意位置的锁止调节机构。

因此，在支架上，由于驱动组件沿着使用者的侧腹部移动导引，因此只要利用锁止调节机构将驱动组件锁定在侧腹部最突出的位置，那么驱动组件的驱动端转动中心就能够与大腿部的转动中心保持平行。在此，由于驱动组件与大腿部的转动中心是平行的，所以驱动组件的动力就能够高效的传送给大腿部。而且，支架保持一定的弯曲度，能够与使用者的体型相匹配，外形美观。

通过支架与腰板铰接的设计，事先若将驱动组件设置在合适的位置，那么只需用腰带将步行辅助装置固定在使用者的腰上，支架就能够导引驱动组件的驱动端的转动中心与大腿部的转动中心保持平行。

将支架弯曲的幅度，设置为能使转动组件的转动方向与大腿部的转动方向保持平行的大小。因此，仅通过将驱动组件沿使用者的侧腹部移动，支架就能够使驱动组件的驱动端的转动方向和大腿部的转动方向保持平行。

支架设置为一弹性板结构，可以简化支架的机构，方便生产加工。

驱动组件设置为驱动马达或弹性驱动组件，驱动马达适用于使用者的步行动作能力有实际下降的场合，弹性驱动组件主要适用于步行动作能力刚开始下降的使用者，使使用者的步行动作能力进行恢复。

肩带可以沿使用者的身高方向调整，从而可以通过吊带沿使用者的身高方向调整腰带的位置，能够使驱动组件的驱动端转动中心与大腿部的转动中心保持一致，所以驱动组件的动力能够高效的传送给大腿部。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明步行辅助装置的整体结构示意图；

图2为本发明锁止调节机构的结构爆炸图；

图3为本发明支架的弯曲结构示意图；

图4为本发明人体腰部骨骼示意图；

图5为本发明步行辅助装置的使用状态俯视图；

图6为本发明步行辅助装置的使用状态主视图；

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

本实施例提出的一种步行辅助装置，如图1所示，包括一设于使用者后背中部的腰板1，所述腰板1内设有控制组件(图中未示出)和电源组件(图中未示出)，所述腰板1两端分别连接一支架2，所述支架2沿使用者腰部弯曲设置，所述腰板1和两支架2通过一腰带安装于使用者腰部，任一所述支架2上设有一驱动组件4，所述驱动组件4通过一锁止调节机构5与所述支架2连接，所述驱动组件4的驱动端连接一摆动臂6，所述摆动臂6通过一绑带7固定于使用者大腿上。

所述腰板1由合成树脂材料制成，设于使用者背部中央凸出的位置上，内部设有控制组件和电源组件，用于控制步行辅助装置的整体运动和供电。腰板1两端对称设置的两支架2，呈弯曲的长条状设置，可以将使用者的腰部包围，长度延长至使用者的腹部，且所述驱动组件4可以沿两支架2的弯曲面移动调节位置。所述摆动臂6可以在驱动组件4的驱动下，沿使用者的前进方向往复摆动，摆动臂6通过绑带7固定于使用者大腿上，从而带动大腿运动，所述绑带7设置为树脂材质的布料，绑带7包裹于大腿上，并于大腿内侧面通过一固定锁扣71固定。所述摆动臂6内还设置有传感器61，用于检测大腿部的动作，并将信号发送至控制组件。

所述腰带包括包围在使用者后背的”C”型腰带本体31，所述”C”型腰带本体31两端分别连接一带条32，两所述带条32端部设有相互拼接的带扣33，两所述带条32上还分别设有一与所述支架2连接的环带34。

如图2所示，所述锁止调节机构5包括第一支撑板51、第二支撑板52、制动板53、固定螺钉54、固定支杆55及支撑轴56，所述第一支撑板51滑动安装于所述支架2外侧面，所述第二支撑板52设于所述支架2内侧面，且所述第二支撑板52与所述第一支撑板51固定连接；所述第二支撑板52上开设有一用于安装所述制动板53的容置槽521，所述制动板53卡嵌于所述容置槽521内，所述制动板53中部开设有第一螺丝过孔531，所述第一螺丝过孔531两侧对称设有两导向销钉532，所述支架2上沿其长度方向开设一长圆孔21，两所述导向销钉532卡嵌于所述长圆孔21内；所述第一支撑板51外侧面设有一用于安装所述固定支杆55的固定部511，所述固定部511沿竖直方向开设一半圆柱槽512，所述半圆柱槽512内开设有第二螺丝过孔513，所述固定支杆55一端设有一与所述半圆柱槽512铰接的旋转部551，所述旋转部551沿竖直方向开设一偏心通孔552，所述支撑轴56穿设于所述偏心通孔552内，且所述支撑轴56上开设一螺丝孔561，所述固定螺丝依次穿设于所述第一螺丝过孔531、长圆孔21、第二螺丝过孔513与所述螺丝孔561连接，所述旋转部551上开设一螺丝避位槽553。

应当说明的是，所述第一支撑板51上开设一与所述支架2滑动连接的滑槽514，第一支撑板51和第二支撑板52固定后，将所述滑槽514内插入支架2，再将制动板53卡嵌在第二支撑板52的容置槽521内，将支撑轴56穿设于所述固定支杆55旋转部551的偏心通孔552内，将固定支杆55的旋转部551容置于所述第一支撑板51固定部511的半圆柱槽512内，然后，将固定螺钉54依次穿设于所述第一螺丝过孔531、长圆孔21、第二螺丝过孔513，与所述支撑轴56上的螺丝孔561连接。将固定螺钉54与支撑轴56连接后，支架2固定在第一支撑板51和第二支撑板52之间，此时，固定支杆55旋转部551的最大偏心位置通过支撑轴56固定在半圆柱槽512内。将固定支杆55以支撑轴56为中心转动，固定支杆55旋转部551的最小偏心位置可以旋转至半圆柱槽512内，旋转部551与半圆柱槽512之间的压合状态解除，从而第一支撑板51和第二支撑板52可以沿支架2滑动，从而带动驱动组件4沿支架2的曲面滑动，从而实现驱动组件4位置的调节。

进一步地，腰板1两端分别与两所述支架2铰接。事先若将驱动组件4设置在合适的位置，那么只需用腰带将步行辅助装置固定在使用者的腰上，支架2就能够导引驱动组件4的驱动端的转动方向与大腿部的转动方向保持平行。

进一步地，如图3所示，任一所述支架2沿使用者腰部弯曲的结构设置为半径250mm～350mm的圆弧状，以此弯曲幅度设置，且支架2上设有与腰板1铰接的铰接孔22，支架2可以以腰板1的轴支撑的部分作为中心转动，可以保证支架2始终包裹着使用者的侧腹部，

进一步地，所述支架2设置为一弹性板，可以简化支架2的机构，方便生产加工。

进一步地，所述驱动组件4设置为驱动马达或弹性驱动组件。驱动马达适用于使用者的步行动作能力有实际下降的场合，弹性驱动组件主要适用于步行动作能力刚开始下降的使用者，使使用者的步行动作能力进行恢复。

进一步地，如图6所述腰带上还增设有长度可调的肩带8，所述肩带8上设有用于调节肩带8长度的调节卡扣81。肩带8可以通过调节卡扣81沿使用者的身高方向调整，从而可以通过吊带沿使用者的身高方向调整腰带的位置，能够使驱动组件4的驱动端转动中心41与大腿部的转动中心保持一致，所以驱动组件4的动力能够高效的传送给大腿部。

如图4所示，大腿部9的转动中心10，指向大腿骨11和骨盆12的连结部，所述转动中心10为大腿骨11面向前进方向转动时的中心。大腿部9的转动中心10的位置，与人体侧腹部的最大的部位基本是保持一致。因此，通过锁止调节机构5将驱动组件4设置在侧腹部的最大位置时，驱动组件4的驱动端转动中心41与大腿部9的转动中心10就会变为平行。

如图5所示，在图中，实线表示的是肥胖型身材的使用者A的使用的状态，虚划线是瘦削型身材的使用者B的使用状态，点划线分别表示的是使用者A和B的大腿骨11的转动中心10a和10b，而且，在该图中为了简便起见，省略了腰带，但工作原理相同。通过摆动臂6和绑带7简单表示摆动臂6的动作，包括摆动臂6的初始位置和摆动的最大位置。

肥胖型身材的使用者A使用本实施例的步行辅助装置时，因为体型较粗大，当背部中央与腰板1相贴合时，大腿部9的转动中心10a离腰板1较远，并且，左右两支架2在较大体型的推动下，向外扩张变宽。此时，左右两支架2的前端会发生弯曲，侧腹部则始终被支架2的弯曲面所包裹起来。并且，通过锁止调节机构5调节驱动组件4的位置，保证驱动组件4的驱动端转动中心41与大腿部9的转动中心10a平行。

当肥胖型身材的使用者A的大腿部9动作时，该动作可以被传感器61所监测到，并发送至控制组件。控制组件控制驱动组件4作业，带动摆动臂6旋转，此时，驱动组件4的驱动端转动中心41与大腿部9的转动中心10a平行，因此，摆动臂6可以与大腿部9的动作保持平行转动。由此，摆动臂6的转动力经由绑带7对大腿向着前进方向的运动发生作用，驱动组件4的输出就可以高效率的为使用者的步行提供支持和帮助。

瘦削型身材的使用者B使用本实施例的步行辅助装置时，因为体型较细小，当背部中央与腰板1相贴合时，与肥胖型身材的使用者A相比，大腿部9的转动中心10b会更靠近腰板1，此时，左右两支架2的前端保持弯曲，侧腹部则始终被支架2的弯曲面所包裹起来。并且，通过锁止调节机构5调节驱动组件4的位置，保证驱动组件4的驱动端转动中心41与大腿部9的转动中心10b平行，此时，驱动组件4的位置更加靠近腰板1，

当瘦削型身材的使用者B的大腿部9动作时，该动作可以被为传感器61所监测到，并发送至控制组件。控制组件控制驱动组件4作业，带动摆动臂6旋转，此时，驱动组件4的驱动端转动中心41与大腿部9的转动中心10b平行，因此，摆动臂6可以与大腿部9的动作保持平行转动。由此，摆动臂6的转动力经由绑带7对大腿向着前进方向的运动发生作用，驱动组件4的输出就可以高效率的为使用者的步行提供支持和帮助。

综上，通过使两支架2设置为沿使用者腰部弯曲的曲面，因此不再局限于使用者的体型，支架2能与使用者的体型相匹配，外形美观。由于驱动组件4可沿着使用者的侧腹部移动调节位置，在侧腹部最突出的位置处将驱动组件4位置固定后，就可以保证驱动组件4的驱动端转动中心41与大腿部9的转动中心10保持平行，驱动组件4的动力就能向大腿部9高效率的传送。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种步行辅助装置，其特征在于，包括一设于使用者后背中部的腰板，所述腰板内设有控制组件和电源组件，所述腰板两端分别连接一支架，所述支架沿使用者腰部弯曲设置，所述腰板和两支架通过一腰带安装于使用者腰部，任一所述支架上设有一驱动组件，所述驱动组件通过一锁止调节机构与所述支架连接，所述驱动组件的驱动端连接一摆动臂，所述摆动臂通过一绑带固定于使用者大腿上；

所述锁止调节机构包括第一支撑板、第二支撑板、制动板、固定螺钉、固定支杆及支撑轴，所述第一支撑板滑动安装于所述支架外侧面，所述第二支撑板设于所述支架内侧面，且所述第二支撑板与所述第一支撑板固定连接；所述第二支撑板上开设有一用于安装所述制动板的容置槽，所述制动板卡嵌于所述容置槽内，所述制动板中部开设有第一螺丝过孔，所述第一螺丝过孔两侧对称设有两导向销钉，所述支架上沿其长度方向开设一长圆孔，两所述导向销钉卡嵌于所述长圆孔内；所述第一支撑板外侧面设有一用于安装所述固定支杆的固定部，所述固定部沿竖直方向开设一半圆柱槽，所述半圆柱槽内开设有第二螺丝过孔，所述固定支杆一端设有一与所述半圆柱槽铰接的旋转部，所述旋转部沿竖直方向开设一偏心通孔，所述支撑轴穿设于所述偏心通孔内，且所述支撑轴上开设一螺丝孔，所述固定螺丝依次穿设于所述第一螺丝过孔、长圆孔、第二螺丝过孔与所述螺丝孔连接，所述旋转部上开设一螺丝避位槽。

2.如权利要求1所述的步行辅助装置，其特征在于，所述腰带包括包围在使用者后背的“C”型腰带本体，所述“C”型腰带本体两端分别连接一带条，两所述带条端部设有相互拼接的带扣，两所述带条上还分别设有一与所述支架连接的环带。

3.如权利要求1所述的步行辅助装置，其特征在于，腰板两端分别与两所述支架铰接。

4.如权利要求1所述的步行辅助装置，其特征在于，任一所述支架沿使用者腰部弯曲的半径设置为250mm～350mm。

5.如权利要求4所述的步行辅助装置，其特征在于，所述支架设置为一弹性板。

6.如权利要求1所述的步行辅助装置，其特征在于，所述驱动组件设置为驱动马达或弹性驱动组件。

7.如权利要求2所述的步行辅助装置，其特征在于，所述腰带上还增设有长度可调的肩带，所述肩带上设有用于调节肩带长度的调节卡扣。