CN112168627A - 一种人体下肢外骨骼助力装置 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于人体助力技术领域,提供了一种人体下肢外骨骼助力装置,包括背部支撑,置于使用者背部,和使用者背部可拆卸连接,用于支撑使用者背部;大腿护板,置于使用者大腿外侧,和使用者大腿可拆卸连接,且大腿护板和背部支撑转动连接;小腿护板,置于使用者小腿外侧,和使用者小腿可拆卸连接,并且小腿护板和大腿护板转动连接;脚底板,置于使用者脚底部,和小腿护板转动连接,用于支撑足部;小腿护板两侧分别通过第一弹性件与大腿护板的两侧弹性连接,第一弹性件和小腿护板、大腿护板可拆卸连接;本发明实施例使使用者可根据个人需求调节束缚力的大小,并且可更换第一弹性件,与人体运动相容性好,提高自由活动能力。

Description

一种人体下肢外骨骼助力装置
技术领域
本发明属于人体助力技术领域,尤其涉及一种人体下肢外骨骼助力装置。
背景技术
下肢外骨骼助力装置作为助力装备的一种,不仅能帮助有行走障碍的人士恢复和提高运动能力,还能帮助穿戴者节省力气,增强人体运动机能。下肢外骨骼助力装置不仅可以恢复老年人的行走能力,还能对跟腱损伤者提供额外助力,因此具有显著的实用意义和社会价值。
现有下肢外骨骼助力装置的研制大多是主动式外骨骼,一方面对人体腿部束缚较多,使用者无法根据个人需求调节束缚力的大小,助力方式极易破坏人体行走的自然生物力学特性,穿上后行动笨拙,影响了自由活动能力,与人体运动相容性差,并不适合给老年人或其他有行走能力障碍的人士使用。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供人体下肢外骨骼助力装置,旨在解决上述背景技术中提出的问题。
为达到上述目的,本发明实施例是这样实现的:
一种人体下肢外骨骼助力装置,所述人体下肢外骨骼助力装置包括:
背部支撑,置于使用者背部,和使用者背部可拆卸连接,用于支撑使用者背部;
大腿护板,置于使用者大腿外侧,和使用者大腿可拆卸连接,且所述大腿护板和所述背部支撑转动连接;
小腿护板,置于使用者小腿外侧,和使用者小腿可拆卸连接,并且所述小腿护板和所述大腿护板转动连接;
脚底板,置于使用者脚底部,和所述小腿护板转动连接,用于支撑使用者的足部;
其中,所述小腿护板两侧分别通过第一弹性件与所述大腿护板的两侧弹性连接,所述第一弹性件和所述小腿护板、所述大腿护板可拆卸连接。
本发明一个优选实施例中,所述第一弹性件采用拉簧,所述拉簧两端设有挂钩,分别挂在所述小腿护板、所述大腿护板上。
本发明一个优选实施例中,所述小腿护板和所述大腿护板转动连接处设有第二弹性件,所述第二弹性件的两端分别固定在所述小腿护板、所述大腿护板上。
本发明一个优选实施例中,所述小腿护板和所述脚底板的转动连接处设有第三弹性件,所述第三弹性件的两端分别固定在所述小腿护板、所述脚底板上。
本发明一个优选实施例中,所述背部支撑包括背部护板、连接件,所述背部护板置于使用者背部,和使用者背部可拆卸连接,用于支撑使用者背部;所述背部护板和所述连接件固定连接,并通过所述连接件与所述大腿护板转动连接。
本发明一个优选实施例中,所述背部护板和使用者背部的贴合面为弧面,用于提高所述背部护板和使用者背部的贴合度。
本发明一个优选实施例中,所述背部护板上设有至少一个第一固定带,所述背部护板通过所述第一固定带和使用者背部连接。
本发明一个优选实施例中,所述大腿护板上设有至少一个第二固定带,所述大腿护板通过所述第二固定带和使用者的大腿连接。
本发明一个优选实施例中,所述小腿护板上设有至少一个第三固定带,所述小腿护板通过所述第三固定带和使用者的小腿连接。
本发明实施例提供的一种人体下肢外骨骼助力装置,具有如下的有益效果:通过所述背部支撑来支撑使用者的背部,通过所述大腿护板来支撑使用者的大腿,通过所述小腿护板来支撑使用者的小腿,通过所述脚底板来支撑使用者的足部,通过所述背部支撑、所述大腿护板、所述小腿护板、所述脚底板助力使用者行走,从而帮助使用者恢复和提高运动能力;通过所述小腿护板两侧的所述第一弹性件,便于使用者根据个人需求调节束缚力的大小,提高与人体运动的相容性,避免影响使用者自由活动能力;同时,所述第一弹性件两端与所述小腿护板、所述大腿护板可拆卸连接,便于更换所述第一弹性件。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种人体下肢外骨骼助力装置的三维结构图;
图2为本发明实施例提供的一种人体下肢外骨骼助力装置的右视图;
图3为本发明实施例提供的一种人体下肢外骨骼助力装置中拉簧的三维示意图。
附图中:101、右大腿护板;102、左大腿护板;201、右小腿护板;202、左小腿护板;301、右脚底板;302、左脚底板;4、背部护板;5、连接件;6、拉簧;7、第一扭簧;8、第二扭簧;9、第一固定带;10、第二固定带;11、第三固定带。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
如图1所示,为本发明实施例提供的一种人体下肢外骨骼助力装置的三维结构示意图,包括:
背部支撑,置于使用者背部,和使用者背部可拆卸连接,用于支撑使用者背部;
大腿护板,置于使用者大腿外侧,和使用者大腿可拆卸连接,且所述大腿护板和所述背部支撑转动连接;
小腿护板,置于使用者小腿外侧,和使用者小腿可拆卸连接,并且所述小腿护板和所述大腿护板转动连接;
脚底板,置于使用者脚底部,和所述小腿护板转动连接,用于支撑使用者的足部;
其中,所述小腿护板两侧分别通过第一弹性件与所述大腿护板的两侧弹性连接,所述第一弹性件和所述小腿护板、所述大腿护板可拆卸连接。
在本发明实施例中,所述大腿护板包括左大腿护板102、右大腿护板101,分别置于使用者左、右大腿外侧,用于支撑使用者的大腿部;所述小腿护板包括左小腿护板202、右小腿护板201,分别置于使用者左、右小腿外侧,用于支撑使用者的小腿部;所述左小腿护板202、所述右小腿护板201和同侧的所述左大腿护板102、所述右大腿护板101转动连接,并且每个所述小腿护板两侧分别通过所述第一弹性件和同侧的所述大腿护板两侧弹性连接;如图2和图3所示,所述第一弹性件采用拉簧6,所述拉簧6两端设有挂钩,分别挂在所述小腿护板、所述大腿护板上,从而和所述小腿护板、所述大腿护板可拆卸连接;所述脚底板包括右脚底板301、左脚底板302,用于支撑使用者的足部;所述右脚底板301、所述左脚底板302分别和同侧的所述右小腿护板201、所述左小腿护板202转动连接;所述背部支撑可拆卸地固定在使用者的背部,其两侧分别和所述左大腿护板102、所述右大腿护板101转动连接,从而便于使用者扭动上身;使用者在使用所述人体下肢外骨骼助力装置行走时,使用者不断屈膝,从而使所述大腿护板、所述小腿护板不断相对转动,通过所述拉簧6使得使用者可根据个人需求调节束缚力的大小,提高与人体运动的相容性,避免影响使用者自由活动能力;由于所述拉簧6两端挂在所述小腿护板、所述大腿护板上,也便于使用者对所述拉簧6进行更换;实际上,针对下肢一侧运动不便的使用者,所述人体下肢外骨骼助力装置也可以只采用一个所述大腿护板,置于使用者一个大腿外侧,相应地,所述小腿护板的数目也为一个、所述脚底板的数目也为一个,置于使用者下肢一侧,从而便于下肢一侧运动不便的使用者进行使用。
如图1和图2所示,作为本发明的另一种优选实施例,所述小腿护板和所述大腿护板转动连接处设有第二弹性件,所述第二弹性件采用第一扭簧7,所述第一扭簧7的数目可以为一个,也可以为多个,其两端分别固定在所述小腿护板、所述大腿护板上;在使用者行走屈膝时,所述第一扭簧7处于压缩状态,储存弹性势能,在使用者前进时,所述第一扭簧7释放弹性势能,可助力人体行走。
作为本发明的另一种优选实施例,所述小腿护板和所述脚底板的转动连接处设有第三弹性件,所述第三弹性件采用第二扭簧8,所述第二扭簧8的数目可以为一个,也可以为多个,其两端分别固定在所述小腿护板、所述脚底板上;利用所述第二扭簧8的弹力也可以助力使用者行走,并且所述第二扭簧8还可以保护使用者脚踝。
如图1所示,作为本发明的另一种优选实施例,所述背部支撑包括背部护板4、连接件5,所述背部护板4置于使用者背部,和使用者背部可拆卸连接,用于对使用者背部进行支撑,同时所述背部护板4两侧通过所述连接件5分别与所述右大腿护板101、所述左大腿护板102转动连接,便于使用者在使用时转动上身;所述连接件5与所述背部护板4固定连接;所述背部护板4和使用者背部的贴合面为弧面,可提高所述背部护板4和使用者背部的贴合度,提高使用者在使用时的舒适度。
作为本发明的另一种优选实施例,所述背部护板4上设有至少一个第一固定带9,所述背部护板4通过所述第一固定带9和使用者背部连接;所述大腿护板上设有至少一个第二固定带10,所述大腿护板通过所述第二固定带10和使用者的大腿连接;所述小腿护板上设有至少一个第三固定带11,所述小腿护板通过所述第三固定带11和使用者的小腿连接;本发明实施例中,所述第一固定带9、所述第二固定带10、所述第三固定带11的数目为一个,并均采用弹性带,从而适应不同身材的使用者;所述第一固定带9、所述第二固定带10、所述第三固定带11的一端固定,另一端通过卡扣或者魔术贴粘贴的方式分别与使用者的背部、大腿部、小腿部连接,便于使用者穿戴和脱下所述人体下肢外骨骼助力装置。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种人体下肢外骨骼助力装置,其特征在于,所述人体下肢外骨骼助力装置包括:
背部支撑,置于使用者背部,和使用者背部可拆卸连接,用于支撑使用者背部;
大腿护板,置于使用者大腿外侧,和使用者大腿可拆卸连接,且所述大腿护板和所述背部支撑转动连接;
小腿护板,置于使用者小腿外侧,和使用者小腿可拆卸连接,并且所述小腿护板和所述大腿护板转动连接;
脚底板,置于使用者脚底部,和所述小腿护板转动连接,用于支撑使用者的足部;
其中,所述小腿护板两侧分别通过第一弹性件与所述大腿护板的两侧弹性连接,所述第一弹性件和所述小腿护板、所述大腿护板可拆卸连接。
2.根据权利要求1所述的人体下肢外骨骼助力装置,其特征在于,所述第一弹性件采用拉簧,所述拉簧两端设有挂钩,分别挂在所述小腿护板、所述大腿护板上。
3.根据权利要求1所述的人体下肢外骨骼助力装置,其特征在于,所述小腿护板和所述大腿护板转动连接处设有第二弹性件,所述第二弹性件的两端分别固定在所述小腿护板、所述大腿护板上。
4.根据权利要求1所述的人体下肢外骨骼助力装置,其特征在于,所述小腿护板和所述脚底板的转动连接处设有第三弹性件,所述第三弹性件的两端分别固定在所述小腿护板、所述脚底板上。
5.根据权利要求1所述的人体下肢外骨骼助力装置,其特征在于,所述背部支撑包括背部护板、连接件,所述背部护板置于使用者背部,和使用者背部可拆卸连接,用于支撑使用者背部;所述背部护板和所述连接件固定连接,并通过所述连接件与所述大腿护板转动连接。
6.根据权利要求5所述的人体下肢外骨骼助力装置,其特征在于,所述背部护板和使用者背部的贴合面为弧面,用于提高所述背部护板和使用者背部的贴合度。
7.根据权利要求5或6所述的人体下肢外骨骼助力装置,其特征在于,所述背部护板上设有至少一个第一固定带,所述背部护板通过所述第一固定带和使用者背部连接。
8.根据权利要求1所述的人体下肢外骨骼助力装置,其特征在于,所述大腿护板上设有至少一个第二固定带,所述大腿护板通过所述第二固定带和使用者的大腿连接。
9.根据权利要求1所述的人体下肢外骨骼助力装置,其特征在于,所述小腿护板上设有至少一个第三固定带,所述小腿护板通过所述第三固定带和使用者的小腿连接。
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