CN110236887B - 下肢康复助行器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种下肢康复助行器，包含如下步骤：患者的双脚分别踩踏并固定在两个脚踏组件上；控制系统检查支撑组件的第一单元是否位于其所在滑槽的远离直线电机的一端，若不是，控制系统驱动两个直线电机同时转动，使得Z字形座体相对于两个脚踏组件平移使得第一单元运动到位；两个脚踏组件轮流作为理论机架，在支撑组件旋转及其第一单元与第二单元相对平移的过程中，非理论机架的脚踏组件相对于作为理论机架的脚踏组件作弧线运动，实现模拟人行走步态；本发明的康复助行器的成本较低，且可精准实现步态，可以用于下肢障碍患者的助行与步态矫正。

Description

下肢康复助行器

本申请是申请号201810445498.0，申请日2018年5月11日，名称为“下肢康复助行器及其康复助行方法”的发明专利的分案申请。

技术领域

本发明涉及医疗领域，特别是涉及一种下肢康复助行器。

背景技术

据相关调查显示，我国每年有近十万新增肢体残疾脊髓损伤患者，对肢体残障者的康复训练是我国康复治疗的一项艰巨任务。针对这些患者除了进行手术治疗或者药物治疗外，科学合理的康复训练对于患者肢体运动功能的改善起着至关重要的作用。

目前对神经系统伤病所致肢体功能障碍的康复治疗主要依靠治疗师一对一徒手训练，治疗师的劳动强度大，患者训练强度、持续性难以保证；另外康复评价也多为主观评价，不能够实时监测治疗效果。为解决这些康复训练过程中出现的问题，需要安全、定量、有效及可进行重复训练的新技术，康复机器人的出现从某种程度上解决了这一问题。

目前市面上的康复助行器主要以机械外骨骼为主，其虽然能较为精确地模仿人的行走步态，但其结构复杂、造价高、体积大，基于机械外骨骼的康复助行训练方法也费用昂贵。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种可使患者按正常行走步态行走且训练成本低的下肢康复助行器。

技术方案：为实现上述目的，本发明的康复助行器，包含如下步骤：

步骤一：患者的双脚分别踩踏并固定在两个脚踏组件上；

步骤二：控制系统检查支撑组件的第一单元是否位于其所在滑槽的靠近直线电机的一端，若不是，控制系统驱动两个直线电机同时转动，使得Z字形座体相对于两个脚踏组件平移使得第一单元运动到位；

步骤三：第一单元所连接的脚踏组件作为理论机架，且该脚踏组件内的电机驱动所述支撑组件整体相对于该脚踏组件转动，支撑组件转动的同时，控制系统控制第二单元相对于Z字形座体按照一定运动规律平移，与此同时，第二单元连接的脚踏组件内的电机驱动该脚踏组件相对于第二单元的角度；

步骤四：当第二单元连接的脚踏组件完全触地后，第二单元位于其所在滑槽的远离直线电机的一端，第二单元连接的脚踏组件变成新的理论机架，该脚踏组件内的电机驱动所述支撑组件整体相对于该脚踏组件转动，支撑组件转动的同时，控制系统控制第一单元相对于Z字形座体按照一定运动规律平移，与此同时，第一单元连接的脚踏组件内的电机驱动该脚踏组件相对于第一单元的角度；

步骤五：重复步骤三至步骤四。

有益效果：本发明的下肢康复助行器通过使患者的双脚踩踏在两个脚踏组件上，两个脚踏组件轮流作为理论机架，在支撑组件旋转及其第一单元与第二单元相对平移的过程中，非理论机架的脚踏组件相对于作为理论机架的脚踏组件作弧线运动，实现模拟人行走步态。该康复助行器成本较低，且可精准实现步态，可以用于下肢障碍患者的助行与步态矫正。

附图说明

附图1为下肢康复助行器的立体图；

附图2为下肢康复助行器的正视图；

附图3为脚踏组件的结构图；

附图4为链节的结构图；

附图5为支撑组件的正视图；

附图6为支撑组件的立体图；

附图7为带有支撑托架的下肢康复助行器的结构图；

附图8（a）-附图8（f）为下肢康复助行器的运动流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如附图1与附图2所示的下肢康复助行器，包括两个脚踏组件1以及连接两个脚踏组件1的支撑组件2，所述支撑组件2包括能可控地相对滑动的第一单元21与第二单元22；两个所述脚踏组件1分别安装在第一单元21以及第二单元22上，且两个所述脚踏组件1可分别相对于所述支撑组件2可控转动。

如附图3所示，所述脚踏组件1包括组件座11，组件座11具有驱动舱111，驱动舱111内固定有用于驱动所述脚踏组件1与所述支撑组件2之间相对转动的电机15，值得说明的是，驱动舱111不一定位于图示位置，也可以位于脚背位置。

所述组件座11具有脚跟踏脚部112；所述脚踏组件1还包含前踏脚板12，所述前踏脚板12通过柔性板13安装在所述脚跟踏脚部112上，所述柔性板13包含多个链节131，相邻链节131之间相互铰接，且相邻链节131之间只能相对单向转动（此处的单向转动是指在图示状态，在右链节131只能相对在左链节131向上转动而不能向下转动），使得前踏脚板12只能相对于所述脚跟踏脚部112向上单向转动，保证在脚踏组件1悬空时用户踩踏平稳，在脚踏组件1初度触地到完全触地的过程中，前踏脚板12可相对于跟踏脚部112产生对应的运动，更加符合人正常行走的规律。

如附图4所示，所述链节131的一侧具有第一铰接部131-1，另一侧具有第二铰接部131-2，相邻链节131之间其中一个链节131的第一铰接部与另一链节131的第二铰接部131-2铰接在一起；链节131下端的一侧设置有止转部131-3，另一侧设置有凹槽部131-4，相邻链节131之间其中一个链节131的止转部131-3可进出另一链节131的凹槽部131-4。这种结构可保证相邻链节131之间只能相对单向转动。

所述第一单元21以及第二单元22上均安装有用于连接所述脚踏组件1的转轴26，所述电机15通过齿轮或同步带与所述转轴26建立动力传动关系（图示采用的是齿轮驱动），当然采用其他形式也在本专利的保护范围。

支撑组件2可以采用电动推杆等直线模组，第一单元21与第二单元22分别为电动推杆的缸座与伸缩杆，两个脚踏组件1分别安装在缸座与伸缩杆的端部；但这种支撑组件2两个脚踏组件1之间具有初始间距，无法实现用户双腿并拢等常规动作，因此本实施例优选地采用如下支撑组件2的结构。

如附图5与附图6所示，所述支撑组件2包含Z字形座体23，Z字形座体23由两个主体部232组成，两个主体部232在长度方向上错开，使得Z字形座体23具有两个空缺部分233；每个主体部232的朝外一侧均具有滑槽231，所述第一单元21以及第二单元22分别设置在两个滑槽231内，且每个滑槽231内均设置有用于驱动第一单元21或第二单元22运动的丝杠24，每个丝杠24均由一个独立的直线电机25驱动转动；两个直线电机25分别安装在Z字形座体23的两个空缺部分233处。

这种支撑组件2具有以下突出的优点：（一）使得两个脚踏组件1之间没有初始距离，且两个脚踏组件1可以相对独立进行较大幅度运动，使得两个脚踏组件1可以实现更多的动作，从而可实现用户实现双腿并拢、跨步、高抬腿等动作；（二）支撑组件2可在患者使用下肢康复步行器时实现连续回转且不会与地面干涉。

为了方便用户穿戴，防止用户的脚脱离脚踏组件1，所述脚踏组件1还包含穿戴单元14，穿戴单元14可以是能捆绑在用户脚上的绑带、魔术帖等形式。

每个所述脚踏组件1均包含电源以及电滑环4，电滑环4与所述转轴26同心安装，电滑环4由可相对转动的内环以及外环组成，内环与外环中的一者连接所述电源，另一者连接一个直线电机25，优选地，每个脚踏组件1为驱动离其较近的丝杠24的直线电机25供电。

为了保证患者不会摔倒，还包括支撑托架3，所述支撑托架3包含架体31，架体31下端设有多个万向脚轮32，架体31上设有两个用于托住用户腋窝部位的托体33。

基于上述下肢康复步行器的下肢康复助行方法，所有电机15与直线电机25均连接控制系统，如附图8（a）至附图8（f）所示，其具体步骤如下：

步骤一：患者的双脚分别踩踏并固定在两个脚踏组件1上；

步骤二：控制系统检查支撑组件2的第一单元21是否位于其所在滑槽231的靠近直线电机25（驱动第一单元21运动的直线电机25）的一端，若不是，控制系统驱动两个直线电机25同时转动，使得Z字形座体23相对于两个脚踏组件1平移（两个脚踏组件1均不动）使得第一单元21运动到位（即其所在滑槽231的靠近直线电机25的一端），如附图8（a）所示；

步骤三：第一单元21所连接的脚踏组件1作为理论机架（保持不动），且该脚踏组件1（第一单元21所连接的脚踏组件）内的电机15驱动所述支撑组件2整体相对于该脚踏组件1转动，支撑组件2转动的同时，控制系统控制第二单元22相对于Z字形座体23按照一定运动规律平移，与此同时，第二单元22连接的脚踏组件1内的电机15驱动该脚踏组件1相对于第二单元22的角度，这样第二单元22连接的脚踏组件1可完全模拟人的迈步动作运动，如附图8（b）-8（c）所示；

步骤四：当第二单元22连接的脚踏组件1完全触地后，第二单元22位于其所在滑槽231的远离直线电机25（驱动第二单元22运动的直线电机25）的一端，第二单元22连接的脚踏组件1变成新的理论机架（保持不动），该脚踏组件1（第二单元22所连接的脚踏组件）内的电机15驱动所述支撑组件2整体相对于该脚踏组件1转动，支撑组件2转动的同时，控制系统控制第一单元21相对于Z字形座体23按照一定运动规律平移，与此同时，第一单元21连接的脚踏组件1内的电机15驱动该脚踏组件1相对于第一单元21的角度，这样第一单元21连接的脚踏组件1可完全模拟人的迈步动作运动，如附图8（d）-8（f）所示；

步骤五：重复步骤三至步骤四。

值得说明的是，上述步骤二检查支撑组件2的第一单元21是否位于其所在滑槽231的远离直线电机25的一端的目的是为了防止支撑组件2围绕脚踏组件1转动的过程中支撑组件2会与地面干涉。

本发明的下肢康复助行器由两个脚踏组件以及连接两个脚踏组件的支撑组件组成，使用时，患者的双脚踩踏在两个脚踏组件上，两个脚踏组件轮流作为理论机架，在支撑组件旋转及其第一单元与第二单元相对平移的过程中，非理论机架的脚踏组件相对于作为理论机架的脚踏组件作弧线运动，实现模拟人行走步态。该助行器及康复助行方法成本较低，可以用于下肢障碍患者的助行与步态矫正。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.下肢康复助行器，其特征在于：所述下肢康复助行器包括两个脚踏组件（1）以及连接两个脚踏组件（1）的支撑组件（2），所述支撑组件（2）包括能可控地相对滑动的第一单元（21）与第二单元（22）；两个所述脚踏组件（1）分别安装在第一单元（21）以及第二单元（22）上，且两个所述脚踏组件（1）可分别相对于所述支撑组件（2）可控转动；

所述脚踏组件（1）包括组件座（11），组件座（11）具有驱动舱（111），驱动舱（111）内固定有用于驱动所述脚踏组件（1）与所述支撑组件（2）之间相对转动的电机（15）；

所述第一单元（21）以及第二单元（22）上均安装有用于连接所述脚踏组件（1）的转轴（26），所述电机（15）通过齿轮或同步带与所述转轴（26）建立动力传动关系；

所述支撑组件（2）包含Z字形座体（23），Z字形座体（23）由两个主体部（232）组成，两个主体部（232）在长度方向上错开，使得Z字形座体（23）具有两个空缺部分（233）；每个主体部（232）的朝外一侧均具有滑槽（231），所述第一单元（21）以及第二单元（22）分别设置在两个滑槽（231）内，且每个滑槽（231）内均设置有用于驱动第一单元（21）或第二单元（22）运动的丝杠（24），每个丝杠（24）均由一个独立的直线电机（25）驱动转动；两个直线电机（25）分别安装在Z字形座体（23）的两个空缺部分（233）处；

下肢康复助行方法包含如下步骤：

步骤一：患者的双脚分别踩踏并固定在两个脚踏组件（1）上；

步骤二：控制系统检查支撑组件（2）的第一单元（21）是否位于其所在滑槽（231）的靠近驱动第一单元（21）运动的直线电机（25）的一端，若不是，控制系统驱动两个直线电机（25）同时转动，使得Z字形座体（23）相对于两个脚踏组件（1）平移使得第一单元（21）运动到位；第一单元（21）运动到位后，第一单元（21）位于其所在滑槽（231）的靠近直线电机（25）的一端，此处所述直线电机（25）为驱动第一单元（21）运动的直线电机（25）；

步骤三：第一单元（21）所连接的脚踏组件（1）作为理论机架，且该脚踏组件（1）内的电机（15）驱动所述支撑组件（2）整体相对于该脚踏组件（1）转动，支撑组件（2）转动的同时，控制系统控制第二单元（22）相对于Z字形座体（23）按照一定运动规律平移，与此同时，第二单元（22）连接的脚踏组件（1）内的电机（15）驱动该脚踏组件（1）相对于第二单元（22）的角度；

步骤四：当第二单元（22）连接的脚踏组件（1）完全触地后，第二单元（22）位于其所在滑槽（231）的远离直线电机（25）的一端，第二单元（22）连接的脚踏组件（1）变成新的理论机架，该脚踏组件（1）内的电机（15）驱动所述支撑组件（2）整体相对于该脚踏组件（1）转动，支撑组件（2）转动的同时，控制系统控制第一单元（21）相对于Z字形座体（23）按照一定运动规律平移，与此同时，第一单元（21）连接的脚踏组件（1）内的电机（15）驱动该脚踏组件（1）相对于第一单元（21）的角度；

步骤五：重复步骤三至步骤四。

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