CN112245240A - 一种万向调节无源跟随吊架 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多功能无源跟随吊架，它包括底盘、立柱以及环形力臂，其中，环形力臂连接设置有与立柱固定连接的同步调节装置；环形力臂包括左力臂和右力臂，左力臂和右力臂都设置有能连接外骨骼机器人的连接件，连接件上都设置有滑动调节部和/或万向调节部。本发明的优点滑动调节部实现了使用者在康复训练过程中的更科学的步态，保证了髋部纵向上的活动空间，髋部的水平方向的活动空间由跟随吊架的前后移动实现。万向调节部提供了外骨骼机器人行走活动时多方向的步态调整幅度，保证行走时的上下左右起伏活动空间，使得行走更接近于正常步态，动作顺畅自然，加快康复速度。与滑动调节部结合使用后，效果更佳。

Description

一种万向调节无源跟随吊架

技术领域

本发明涉及机械领域，特别涉及用于固定外骨骼机器人并跟随行走的吊架。

背景技术

外骨骼机器人作为下肢残弱者进行康复或行走的机器人，行走时使用者自重和外骨骼机器人重量总体负担较重，行走时会对使用者造成较重负担，在支架对使用者和外骨骼机器人进行提升后实现减重效果，对使用者负担减轻，并且对行走状态、使用者心率、肌肉负担或痉挛现象都有较大改善。

并且，使用者在穿戴外骨骼机器人后仍需要康复治疗师或其他服务者跟随其进行保护，以免在使用者无力行走或出现其他意外情况时摔倒或出现其他紧急情况，一旦康复训练时间较长，康复治疗师或其他服务者造成负担较重，且在此期间无法从事其他事项。

在上述情况中，一旦使用者无力行走或需要休息时，现有技术中，没有出现设置专门配备座椅的跟随吊架或者位移机。

此外，如中国专利CN202459981U，专利名称为：下肢步态训练减重支撑装置，该专利提供了类似的外骨骼机器人的跟随吊架，该专利公开了底部支撑架、电动升降柱、立柱、带弯立柱、吊臂、扶手机构和下肢外骨骼连接机构，但是该专利的扶手弯管实现了可旋转的宽度调节，但该扶手弯管旋转后势必会对外骨骼机器人的位置产生前后的影响。

另外，该专利公开的技术方案无法做到同步的宽度调节以及外骨骼机器人在运动中外骨骼机器人的上下和水平方向上的调节，正常的步态可能会在水平方向上产生一定的前后位移以及纵向的位移或者外骨骼机器人抬腿和落地调整后的前后的调整幅度，支撑装置也未提供有纵向的外骨骼机器人调节范围，影响正常的行走步态。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种万向调节无源跟随吊架，该跟随吊架能适应外骨骼机器人行走时实现位移调节和万向调节，并实现了稳定的外骨骼机器人的髋部同步调节功能，设计巧妙、使用方便，利于患者的康复。

为此，本发明采用以下技术方案：

它包括底盘、设置在底盘上的立柱以及设置在立柱上的用于连接外骨骼机器人的环形力臂，其中，所述环形力臂连接设置有与立柱固定连接的能自动调节髋部宽度的同步调节装置；

所述环形力臂包括左力臂和右力臂，所述左力臂和右力臂都设置有能连接外骨骼机器人的连接件，所述连接件上都设置有滑动调节部和/或万向调节部。具体的，可以有以下几种方式：

1、所述连接件设置滑动调节部；所述滑动调节部包括与左力臂或右力臂固定连接的导轨连接板、设置在导轨连接板上的导轨及与连接件固定连接的第三滑块，所述第三滑块实现连接扣在导轨上的上下纵向滑动；滑动调节部设置在力臂和连接件之间，连接件直接与外骨骼机器人连接，滑动调节部与力臂固定连接。

此外，所述导轨连接板的上下都设置有第三滑块的限位折弯。

可以理解到的是，所述滑动调节部可以是任意方向设置，形成任意方向的位移调节，以满足各种不同位移调节需求。

2、所述连接件设置万向调节部；所述万向调节部为固定设置在连接件外端的关节轴承，所述关节轴承连接外骨骼机器人。万向调节部与连接件固定，连接件直接与力臂固定。

更进一步的，所述关节轴承为杆端关节轴承，杆端设置有用于连接外骨骼机器人的第一连接板。

3、所述连接件设置滑动调节部和万向调节部。前2种方式结合，连接件外端设置万向调节部，连接件内端与滑动调节部连接，滑动调节部与力臂连接。并且，万向调节部的第一连接板与外骨骼机器人连接。

在本公开中，所述左力臂和右力臂端部设置的连接件为吊架快拆扣，所述吊架快拆扣包括快拆扣上板和快拆扣下板，所述快拆扣上板和快拆扣下板之间设置有卡扣板，所述快拆扣上板和快拆扣下板都设置有供卡扣板滑动的滑槽；

本公开中，所述吊架快拆扣还包括插销件，所述插销件包括外端的第二连接板及第二连接板下方的设置有卡槽的突出销体，所述第二连接板可以直接与外骨骼机器人连接，也可以与万向调节部连接，取决于如前所述的3种方式的选择。

本公开中，所述快拆扣上板、快拆扣下板及卡扣板都设置有供所述突出销体插入的孔，所述卡扣板的孔的边缘在插销件完整插入后可嵌入到卡槽内实现卡扣固定；

更为具体的，本发明所提供的连接板与外骨骼机器人的连接方式为螺栓连接，所述连接板内设置有螺栓孔，外骨骼机器人的髋部板件上设置也设置有螺栓穿过孔，该髋部板件与连接板先行通过螺栓固定后，移动髋部板件对准连接件，卡扣板向外拉出后将插销件插入快拆扣，放开卡扣板即可实现扣合，极大的缩短了外骨骼机器人与连接件的连接时间，操作更为简便，也具备极强的稳定性，保证了安全性能和稳定性能，避免了过长的连接时间内的安全隐患。

所述快拆扣上板和快拆扣下板的滑槽侧壁上设置有限位槽，所述卡扣板上对应该两个限位槽设置有限位块，所述限位块在限位槽内可滑动从而限制了卡扣板的滑动范围；

所述吊架快拆扣还设置有弹性件，所述快拆扣下板的滑槽内还设置有弹性件安装槽，所述卡扣板设置有该弹性件的安装固定位，所述弹性件在自然状态时将卡扣板嵌入到突出销体的卡槽内，卡扣板被按压后克服弹性件阻力脱离卡槽，插销件即可拔出。

更进一步的，所述弹性件为压簧；所述快拆扣下板的滑槽两侧分别设置有弹性件安装槽，每个弹性件安装槽内设置1个弹性件，优选为两个弹性件。压簧在正常状态下降卡扣板向外顶出，卡扣板嵌入销体的卡槽内实现固定。

更进一步的，所述快拆扣上板和快拆扣下板通过螺栓固定。

更进一步的，所述卡扣板端部设置有按压部，所述按压部可以设置成有下凹部分，更有利于按压的操作；

卡扣板在被弹性件弹出时所述按压部超出快拆扣上板和快拆扣下板的顶面，更易于寻找到该卡扣板，卡扣板嵌入卡槽内固定插销件。

更进一步的，所述卡扣板的孔在靠近卡槽的一侧设置为平整边。该平整边更缩短了卡扣板嵌入销体的卡槽的距离，更易于操作。

在本公开中，所述底盘包括横向的承重梁及与承重梁两端垂直连接的框架梁，所述承重梁上设置有立柱，所述框架梁下方设置有第一脚轮组，第一脚轮组保证跟随吊架的顺畅行进；外骨骼机器人（使用者）在承重梁与框架梁围成的空间内活动，所述承重梁中部连接立柱。所述承重梁和框架梁为空心金属的方管。

本公开中，所述无源跟随吊架还包括一可进入跟随吊架内部供使用者使用的C型椅。

在本公开中，C型椅为一侧开口的椅，其设有开口的一侧可直接方便的插入到跟随吊架内部，快速的为使用者提供休憩座位，使用者使用外骨骼机器人时也可以坐在该C型椅上。

作为本发明的重要创新点，现有技术中还未出现类似设计。

更进一步的，所述C型椅包括C型框架结构及C型框架结构上的坐垫；

所述C型框架结构包括底部的第一方形框架、在第一方形框架一侧垂直的双纵梁及与双纵梁顶部垂直的第二方形框架，所述坐垫设置在第二方形框架上方；

所述第一方形框架下方设置有第二脚轮组；所述第一方形框架顶端的高度小于底盘的框架梁的下底面的高度。

更为具体的，所述第二脚轮组为设置在第一方形框架的4个边角位置，所述第二脚轮组为4个定向轮或4个万向轮。可以理解到的是，4个定向轮的设置可以保证C型椅可以直接顺畅的以直线方向插入到跟随吊架空间内，使用者无需调整位置即可直接坐下。且不会出现纵向上的位移，C型椅的位置更为固定，保证使用者的安全。

另外，4个万向轮的设置，可以更为多元化的方向，可以根据使用者的位置实现灵活的调节，并且，穿戴外骨骼机器人后其活动较为僵硬，外骨骼机器人的起立和坐下过程势必会发生C型椅的小幅度位移，该设置能适应此需求。也提供了下肢的残弱较为轻微者的更灵活的使用。

在本公开中，进一步的，所述C型椅还设置有地刹，实现C型椅达到所需位置后的固定。

所述地刹为顶高器。

本公开中，所述坐垫的长度不小于550mm，坐垫的长度可以是普通坐凳的长度（普通坐等450-550mm），实际情况下，某些情况下需要在不移动椅的前提下实现较长的人体挪动范围或者落座时较长的落座距离，特别是在某些康复患者落座时，避免产生因椅过窄而无法精准落座出现滑倒、坐歪等影响安全的情况发生。

在本公开中，所述左力臂和右力臂都为L型折弯臂，所述同步调节装置与立柱固定。

所述同步调节装置有以下两种方式：

1、同步调节装置包括：

与所述左力臂内端部连接的第一滑板和与所述右力臂内端部连接的第二滑板，所述第一滑板和第二滑板平行，所述第一滑板和第二滑板用于固定左力臂和右力臂，两者通过螺栓或者焊接等方式实现固定连接；及

位于第一滑板和第二滑板的上方或下方的一个或两个滑轨，所述第一滑板和第二滑板与滑轨之间都设置有与其固定的滑块，所述滑轨固定在与立柱固定的固定板上，所述固定板与立柱固定连接，在一些实施例中，该滑轨可以同时在第一滑板和第二滑板的上方或者第一滑板和第二滑板的下方，也可以为一个或两个，当为两个时，力臂的负载能力会更好，相应的，所述滑块也处于第一滑板和第二滑板的上方或者第一滑板和第二滑板的下方，当为一个滑轨时，第一滑板和第二滑板下都设置一个滑块，滑块数为二个，当为二个滑轨时，相应的滑块数为四个，第一滑板与对应的滑块固定，第二滑板与对应的滑块固定，同样的，所述固定板也相应的处于第一滑板和第二滑板的上方或者第一滑板和第二滑板的下方，同时固定板与立柱固定连接，以上的固定连接方式可以是螺栓固定也可以是焊接固定；及

位于第一滑板上方或下方的第一齿条及与第一齿条相对的位于第二滑板下方或上方的第二齿条，所述第一齿条与第二齿条在内端与同一齿轮啮合，所述齿轮通过齿轮轴与立柱固定，实现任一力臂的移动都可以同时带动另一力臂的同步反向移动。

2、同步调节装置包括：

与所述左力臂内端部连接的第一滑板和与所述右力臂内端部连接的第二滑板，所述第一滑板和第二滑板平行；及

位于第一滑板和第二滑板下方的、靠近左力臂与右力臂的第一滑轨及位于第一滑板和第二滑板上方的、靠近立柱的第二滑轨；及

位于第一滑轨下方用于固定第一滑轨的第一固定板及位于第二滑轨上方用于固定第二滑轨的第二固定板，所述第一固定板和第二固定板都与立柱固定连接；及

固定在第一滑板和第二滑板下方的、与第一滑轨配合滑动的第一滑块组及固定在第一滑板和第二滑板上方的、与第二滑轨配合滑动的第二滑块组；及

位于第一滑板上方或下方的第一齿条及与第一齿条相对的位于第二滑板下方或上方的第二齿条，所述第一齿条与第二齿条在内端与同一齿轮啮合，所述齿轮通过齿轮轴与立柱固定，实现任一力臂的移动都可以同时带动另一力臂的同步反向移动。

以上设置为上下配合的滑轨和滑块组合，且靠近力臂的滑轨在下，靠近立柱的滑轨在上，其相应的滑块和固定板也是如此设置。

在这种情况下，根据力臂的作用力在经过靠近力臂的滑块和滑轨组合后，将作用于第一滑板和第二滑板的尾端形成向上的作用力，此时，靠近立柱的第二固定板、滑块和滑轨组合将大幅抵消此作用力，形成更为稳固的支撑作用，大幅提高力臂的负载能力，实现更好的、更大范围的跟随吊架减重支撑作用，提供更稳定的康复训练条件。

更进一步的，所述立柱上固定有同步调节装置安装板，所述同步调节安装板上固定有第三固定板，所述第三固定板下端与第一固定板固定，上端与第二固定板固定；三块固定板之间互相固定，且三块固定板都与立柱固定，提供更稳固的固定效果，使用稳定性更强。

以上第2中同步调节装置为优选。

更进一步的，所述齿轮轴后端部设置有轴承，所述第三固定板中部位置设置有所述轴承的固定孔。

进一步的，所述第一固定板上设置有安装第一滑轨的第一安装面，所述第一安装面用于更稳定地固定第一滑轨，并加强使用稳定性，另外，所述第一滑轨与第一固定板之间通过螺纹固定或焊接固定。

进一步的，所述第二固定板下方设置有安装第二滑轨的第二安装面，所述第二安装面用于更稳定地固定第二滑轨，并加强使用稳定性，所述第二滑轨与第二固定板之间通过螺纹固定或焊接固定。

进一步的，所述第一固定板后端设置有固定第三固定板下端的第三安装面，第三固定板的下端设置在第一固定板上方，为了保证第三固定板与第一固定板之间的连接稳定性，第三固定板卡在第三安装面内，两者间通过螺栓固定或者焊接固定，以加强其稳固性。

进一步的，所述第二固定板后端设置有向下凸出的用于将第三安装板限位的凸出体，所述凸出体与凸出体后方的第二固定板部分形成第三安装板上端的第四安装面。第三固定板的上端设置在第二固定板的下方，为了保证第三固定板与第二固定板之间的连接稳定性，第三固定板卡在该凸出体内，该凸出体另一侧为第二滑轨，防止第三固定板在第二固定板上产生位移，并且，第二固定板与第三固定板之间通过螺栓固定或者焊接固定，更进一步加强其稳定性。

进一步的，所述第一滑板设置有第一齿条的第一安装限位槽，第一齿条设置在该第一安装限位槽内，利用螺栓固定或焊接固定，保证了第一齿条不会发生位移，并进一步保证了连接稳固性。

进一步的，所述第二滑板设置有第二齿条的第二安装限位槽，第二齿条设置在该第二安装限位槽内，利用螺栓固定或焊接固定，保证了第二齿条不会发生位移，并进一步保证了连接稳固性。

进一步的，所述第三固定板包括一体成型的主体板及L型延伸部，所述L型延伸部的两端部设置有第一滑板与第二滑板的向上的限位凸出部，所述第一滑板和第二滑板在该限位凸出部之内滑动，限定滑动范围。

本公开中，第一固定板位于下方，承载了包括第一滑轨、第二滑轨及上方的第二固定板、第三固定板，其宽度大于第二固定板的宽度，第二固定板的宽度只覆盖下方第二滑轨。

可以理解到的是，本发明所述的第一滑板、第二滑板依靠第一滑块组和第二滑块组与第一滑轨和第二滑轨实现了位置固定。另外，滑块和滑轨组合为一上一下设置，保证了第一滑板和第二滑板的位置稳定性。

更进一步的，所述框架梁端部设置有内置圆孔的拐杖固定块，所述拐杖可插入所述圆孔内实现放置作用。一般外骨骼机器人穿戴后会给使用者配合使用一对拐杖，用以支撑和控制外骨骼机器人，在外骨骼机器人与跟随吊架连接后，拐杖失去支撑功能，即可放入该圆孔内从而不影响跟随吊架的行进。

更进一步的，所述立柱包括内立柱和套设在内立柱上的外立柱，所述外立柱上固定所述同步调节装置。

更进一步的，所述外立柱上部设置有推杆支架，所述推杆支架连接设置有电动推杆，实现外立柱的电动控制上下移动，从而根据使用者的身高和使用习惯调节外骨骼机器人髋部的连接位置高低；

更进一步的，所述无源跟随吊架还配设有电池或电池组，所述电池为电动推杆供电，避免了电线的使用，保证了无源跟随吊架的移动和活动范围。

更进一步的，所述承重梁上设置有焊接的固定板及与固定板螺栓连接的立柱安装板，所述立柱安装板上一体成型有伸入内立柱的内立柱安装座，所述内立柱安装座与内立柱通过螺栓连接。

更进一步的，所述外立柱上部还设置有向外的扶手。该扶手提供给康复治疗师或其他服务者使用，方便其扶持住跟随吊架或者推拉跟随吊架。

更进一步的，所述第一脚轮组为框架梁两端的4个定向脚轮或框架梁两端的分别为靠近立柱的2个活动脚轮和远离立柱的2个定向脚轮。详细的，当为4个定向脚轮时，所述跟随吊架实现直线方向上的行进或后退；当为2个活动脚轮（也可以称之为万向轮）以及2个定向脚轮配合时，可是实现转弯和避障功能，使得跟随吊架的使用更为灵活和相比直线更有趣。并且，一般活动脚轮设置在靠近立柱的两个框架梁端部，2个定向脚轮设置在另外两个框架梁端部。

在上述的一些同步调节装置的实施方式中，所述同步调节装置外部设置有上下扣合的上外壳和下外壳，以保护装置不受污染和美观要求。

更进一步的，为了更为美观和清洁，以及保证部件的使用，所述电动推杆下方与立柱连接处设置有电动推杆外壳；所述电池外部设置有电池外壳。

更进一步的，所述左力臂和右力臂的外侧都固定设置有力臂扶手，便于使用者在使用时抓握，提供上肢的支撑力，保证了行走过程中的稳定性或为使用者提供更安全的心理保障。

本发明的优点：

1、滑动调节部实现了使用者在康复训练过程中的更科学的步态，保证了髋部在任意方向上的活动位移空间，髋部的水平方向的活动空间由跟随吊架的前后移动实现。

2、万向调节部提供了外骨骼机器人行走活动时多方向的步态调整幅度，保证行走时的上下左右起伏活动空间，使得行走更接近于正常步态，动作顺畅自然，加快康复速度。与滑动调节部结合使用后，效果更佳。

3、C型椅实现了使用者的随时休息坐下，避免了当使用者体力不支或出现其他情况时由于无快速休息位置时，强行坚持行走到休息位置时发生的安全隐患，或者无法快速提供休息座位，需要挑选座位塞进跟随吊架内。

4、同步调节装置实现了髋部的自动同步调节，不需要手动操作，且不会出现侧倾的现象，操作方便、安全性能更高。

5、同步调节装置的两组滑轨和滑块组合，在前的位于下方，在后的位于上方，实现了前后的作用力抵消，并且三块安装板的设置进一步保证了连接的稳固性，避免了因负载过重导致的损坏从而对使用者的安全造成影响。且使用时，更为平顺稳定，体验感更好。

6、快拆扣实现了快速的外骨骼机器人的定位，因为下肢残弱者无行动能力，其在与连接件的连接过程中时间一旦过长，所面临的安全危险就多一分，在配合电动推杆的作用下，先行固定好的外骨骼机器人的髋部板件与连接板可快速的插入快拆扣实现固定。

7、电动推杆实现了自动化的调高和调低，能实现减重支撑系统的训练环境，更利于使用者的轻便使用、减轻肌肉负担和心肺负荷，同时，降低了康复治疗师工作负担，只需要在扶手的作用下保证使用者的安全和跟随吊架的行进路线。

附图说明

图1为本发明所述无源跟随吊架的立体示意图一。

图2为本发明所述无源跟随吊架的立体示意图二。

图3为本发明所述同步调节装置的内部示意图。

图4为本发明所述吊装快拆扣的爆炸图。

图5为本发明所述插销件的示意图。

图6为本发明所述滑动调节部的示意图。

图7为本发明所述卡扣板的示意图。

图8为本发明所述C型椅的示意图。

图9为本发明所述快拆扣与滑动调节部和万向调节部安装后的爆炸图。

图10为本发明所述第一固定板的示意图。

图11为本发明所述第二固定板的示意图。

图12为本发明所述第三固定板的示意图。

图13为本发明所述第一滑板的示意图。

图14为本发明所述第二滑板的示意图。

附图标记：底盘1、立柱2、左力臂3、右力臂4、第一滑板5、第二滑板6、第一滑轨7、第二滑轨8、第一固定板9、第二固定板10、第一滑块组11、第二滑块组、12、第一齿条13、第二齿条14、齿轮15、齿轮轴16、滑板连接板17、第三固定板18、吊架快拆扣19、快拆扣上板20、同步调节装置安装板21、快拆扣下板22、卡扣板23、滑槽24、插销件25、第二连接板26、销体27、卡槽28、限位槽29、限位块30、弹性件31、弹性件安装槽32、弹性件安装固定位33、平整边34、滑动调节部35、导轨连接板36、导轨37、第三滑块38、折弯39、力臂扶手50、万向调节部51、第一连接板52、第一安装面61、第二安装面62、第三安装面63、第四安装面64、第三安装板凸出体65、第一安装限位槽66、第二安装限位槽67、L型延伸部68、限位凸出部69、安装板73、轴承固定孔74、框架梁101、承重梁102、拐杖固定块103、脚轮104内立柱201、外立柱202、电推杆203、推杆上支架204、电动推杆外壳205、电池外壳206、扶手207、同步调节装置外壳208、C型椅300、C型框架结构301、坐垫302、第一方形框架303、第二方形框架304、双纵梁305、第二脚轮组306、地刹307、加强筋308。

具体实施方式

以下介绍只是本发明多个实施例中的一些，旨在提供对本发明的基本了解，并不在于确认本发明的关键或决定性的要素或本发明所要保护的范围。

如图1、图2所示，一种无源跟随吊架，包括底盘1、设置在底盘1上的立柱2以及设置在立柱2上的用于连接外骨骼机器人的环形力臂。

其中，所述环形力臂连接设置有与立柱固定连接的能自动调节髋部宽度的同步调节装置。

在本实施例中，所述环形力臂包括左力臂3及右力臂4，所述左力臂3和右力臂4端部设置有连接外骨骼机器人的连接件5。

本实施例中，所述左力臂3和右力臂4为空心管，材料可以选择硬塑料或者金属管，优选金属管。

需要使用时，使用者将外骨骼机器人穿戴好之后，使用者移动到跟随吊架内，将外骨骼机器人与连接件5进行连接，一般的连接位置位于外骨骼机器人的髋部，此位置的连接不会影响外骨骼机器人的活动。

需要指出的是，本发明提供的无源跟随吊架也可以给不使用外骨骼机器人的使用者进行康复训练，此时，可以作为位移机使用。使用者在抓住力臂的情况下，将跟随吊架作为支撑和保护。必要时，可以在跟随吊架上设置腰部绑带或其他绑缚件进行与使用者的支撑固定。

特别的，如图9所示，所述连接件5上都设置有滑动调节部35和/或万向调节部51。具体的，可以有以下3种方式：

1、所述连接件5设置滑动调节部35；它包括与左力臂或右力臂固定连接的导轨连接板36、设置在导轨连接板36上的导轨37及与吊架快拆扣固定连接的第三滑块38，所述第三滑块38实现连接扣在导轨37上的上下纵向滑动，用以对使用者在行走时髋部的上下起伏调节。导轨和导轨连接板之间螺栓固定。导轨连接板与左力臂或者右力臂之间螺栓固定。

更为具体的，导轨连接板36的上端和下端设置有折弯39，作为第三滑块在导轨上上下滑动范围的限制。

本发明的附图中只示出了纵向的滑动调节部，但这并不是本发明保护的仅仅一个方向，所述滑动调节部可以在任意方向上进行设置，例如横向、纵向、斜向，都属于本发明的保护范围。滑动调节部的设置方向根据需要设定。

2、所述连接件设置万向调节部51；所述万向调节部51为固定设置在连接件外端的关节轴承，所述关节轴承连接外骨骼机器人。万向调节部与连接件固定，连接件直接与力臂固定。

更进一步的，所述关节轴承为杆端关节轴承，杆端设置有用于连接外骨骼机器人的第一连接板52。

3、所述连接件5设置滑动调节部35和万向调节部51。前2种方式结合，连接件外端设置万向调节部，连接件内端与滑动调节部连接，滑动调节部与力臂连接。并且，万向调节部的第一连接板与外骨骼机器人连接。

吊架快拆扣：

如图4所示，本实施例中，所述连接件为吊架快拆扣19，也可以是其他能够与外骨骼机器人实现连接的部件。

在本公开中，所述吊架快拆扣19包括使用螺栓固定连接的快拆扣上板20和快拆扣下板22，所述快拆扣下板22与左力臂或右力臂固定连接，连接方式也为螺栓固定。

所述快拆扣上板20和快拆扣下板22之间设置有卡扣板23，所述快拆扣上板和快拆扣下板都设置有供卡扣板滑动的滑槽24，所述卡扣板23在该滑槽24内可移动，所述移动方式或伸入或拉出；

本实施例中，如图5所示，所述吊架快拆扣19还包括插销件25，所述插销件25是实现外骨骼机器人与吊架快拆扣固定连接的部件。

具体的，所述插销件25包括外端的第二连接板26及第二连接板26下方的设置有卡槽28的突出销体27，所述突出销体27与第二连接板26为一体成型件。所述第二连接板53可以直接与外骨骼机器人连接，也可以与万向调节部51连接，取决于如前所述的3种方式的选择。

具体的，所述快拆扣上板20、快拆扣下板22及卡扣板23都设置有供所述突出销体27插入的孔，该突出销体27依次穿过快拆扣上板20、卡扣板23和快拆扣下板22。所述卡扣板23的孔的边缘在插销件完整插入后可嵌入到卡槽内实现卡扣固定；

具体的，如图4所示，所述快拆扣上板20和快拆扣下板22的滑槽24侧壁上设置有限位槽29，所述卡扣板上对应该两个限位槽29设置有限位块30，所述限位块30在限位槽29内可滑动从而限制了卡扣板23的滑动范围，当卡扣板23被按压到最内端时，插销件25即可拔出，当卡扣板23被拉出到最外端时，插销件25实现最完全的固定；

本实施例中，作为快拆扣的便捷锁扣方式，所述吊架快拆扣还设置有弹性件31，所述快拆扣下板的滑槽内还设置有弹性件安装槽32，所述卡扣板设置有该弹性件31的弹性件安装固定位33，所述弹性件安装固定位33被嵌入到所述弹性件31（压簧）中后，被所述弹性件31在自然状态时将卡扣板23嵌入到突出销体的卡槽28内，卡扣板被按压后克服弹性件阻力脱离卡槽，插销件即可拔出。

优选的，所述弹性件31为压簧。

优选的，卡扣板的孔在靠近卡槽的一侧设置为平整边34。卡扣板23的顶端为了便于按压和抽拉，设置有一下凹状的横向延伸部40。

底盘：

本实施例中，如图1、图2所示，所述底盘1为门型框架，两侧为框架梁101，横向的与框架梁101固定的承重梁102，所述立柱2安装固定在承重梁上，且位于承重梁102中部位置。为了减轻重量，所述承重梁和框架梁优先选择使用空心的金属方管。各方管的外端部设置堵头。

本实施例中，框架梁101下部连接设置有第一脚轮组104。并且，框架梁101的端部设置有内置圆孔的拐杖固定块103，可以放置或固定拐杖的底部，便于使用。

本实施例中，第一脚轮组104的设置方式有2种：

1、每个框架梁的端部设置有1个定向脚轮，共计4个定向脚轮，定向轮实现直线型的行进和后退，因为需要保持下肢残弱者的直线行进步态，不使跟随吊架在其他非使用者意愿的情况下出现向两侧的位移，又因为一般的外骨骼机器人本身设定的对于下肢残弱者的步态中并不出现转弯情况，所以得保持外骨骼机器人的直线行进路线。

2、每个框架梁的端部都设置1个脚轮，在靠近立柱的两根框架梁的后端设置的脚轮为万向脚轮，前方设置的脚轮为定向脚轮，实现行进路线的变向需求，一是适应有些使用者本身可能出现的转向情况，另一方面可以实现跟随吊架在行进中的路线变化或避障功能，此时，康复治疗师或其他服务者也可以主动推动该跟随吊架进行变向。

C型椅：

如图1、图2、图8所示，此外，所述无源跟随吊架还包括一可进入跟随吊架内部供使用者使用的C型椅300。

在本实施例中，C型椅300为一侧开口的椅，其设有开口的一侧可直接方便的插入到跟随吊架内部，快速的为使用者提供休憩座位，使用者使用外骨骼机器人时也可以坐在该C型椅上。

更为具体的，所述C型椅包括C型框架结构301及C型框架结构上的坐垫302；

所述C型框架结构301包括底部的第一方形框架303、在第一方形框架303一侧垂直的双纵梁305及与双纵梁305顶部垂直的第二方形框架304，所述坐垫302设置在第二方形框架304上方；

所述第一方形框架303下方设置有第二脚轮组306；所述第一方形框架303顶端的高度小于底盘的框架梁101的下底面的高度，C型椅的框架结构下部可以穿过跟随吊架底盘进入跟随吊架内部，使用者可以直接坐下。

所述C型椅还设置有地刹307，实现C型椅达到所需位置后的固定。

如图所示，所述地刹307为顶高器，C型椅达到位置后，踩下顶高器即可实现位置固定。

在本实施例中，所述的第二脚轮组306可以有两种方式：

1、所述第二脚轮组306为设置在第一方形框架的4个边角位置，所述第二脚轮组为4个定向轮。

2、所述第二脚轮组306为设置在第一方形框架的4个边角位置，所述第二脚轮组为4个万向轮（活动轮）。

此外，所述C型椅在第一方形框架303和第二方形框架304与双纵梁305的连接处都设置有加强筋308，加强框架之间连接的稳固性。

立柱：

如图1、图2所示，本发明提供的跟随吊架，其同步调节装置可调整高度。实现该高度调节的方式里，立柱2包括内立柱201与套设在内立柱外的外立柱202，同步调节装置固定在外立柱202上，并且，外立柱202上还设置了电动推杆203以及固定电动推杆203上部的推杆上支架204及固定推杆下部的推杆下支架，所述电动推杆203实现外立柱202的上下移动，从而调节同步调节装置的位置，外骨骼机器人与跟随吊架连接之后，还可以实现外骨骼机器人的上下移动.

在本实施例中，如图1、图2所示，给电动推杆203的电缸进行供电的是电池或电池组，所述电池或电池组设置在立柱下方。

在本实施例中，所述外立柱上部还设置有向外的供康复医疗师或其他服务者使用的扶手207，便于控制跟随吊架和保护使用者。

同时，该电动推杆203底部设置有电动推杆外壳205，电池或电池组外也设置有电池外壳206，保证了跟随吊架的美观，也起到防尘等保护功能。

同步调节装置：

如图1、图2、图3所示，在本实施例中，本发明提供的无源跟随吊架设置了同步调节装置。该同步调节装置与立柱连接固定，并连接左力臂3和右力臂4，左力臂3内端部连接有第一滑板5，右力臂4内端部连接有第二滑板6，滑板与力臂的连接方式可以是焊接，也可以是螺栓固定或其他方式。

本实施例公开的同步调节装置有两种实施方式：

1、在第一滑板和第二滑板的上方或下方安装1条或2条滑轨，所述滑轨横跨在第一滑板和第二滑板的上方或下方。第一滑板和第二滑板与滑轨之间设置能延该滑轨滑动的滑块，这样，当滑轨安装1条时，滑块为2个，当滑轨安装2条时，滑块为4个。

需要说明的是，滑块与第一滑板或第二滑板之间都是固定连接，通过螺栓或者焊接形成固定。

滑块固定在滑板上，滑轨固定在固定板上，固定板与立柱固定连接，形成一定的固定效果。

同步调节方式：位于第一滑板上方或下方的第一齿条及与第一齿条相对的位于第二滑板下方或上方的第二齿条，所述第一齿条与第二齿条在内端与同一齿轮啮合，所述齿轮通过齿轮轴与立柱固定，实现任一力臂的移动都可以同时带动另一力臂的同步反向移动。

2、滑轨有两条：位于第一滑板5和第二滑板6下方的、靠近左力臂与右力臂的第一滑轨7及位于第一滑板5和第二滑板6上方的、靠近立柱的第二滑轨8，实现滑轨的上下分开设置；

每条滑轨都有一个固定板：位于第一滑轨7下方用于固定第一滑轨7的第一固定板9及位于第二滑轨6上方用于固定第二滑轨6的第二固定板10，所述第一固定板9和第二固定板10都与立柱2固定连接；

固定在第一滑板5和第二滑板6下方的、与第一滑轨7配合滑动的第一滑块组11（第一滑板和第二滑板下方各设置一块）及固定在第一滑板5和第二滑板6上方的、与第二滑轨8配合滑动的第二滑块组12（第一滑板和第二滑板的上方各设置一块）；及

位于第一滑板5上方或下方的第一齿条13及与第一齿条13相对的位于第二滑板6下方或上方的第二齿条14，所述第一齿条13与第二齿条14在内端与同一齿轮15啮合，所述齿轮15通过齿轮轴16与立柱2固定，实现任一力臂的移动都可以同时带动另一力臂的同步反向移动。

可以理解到的是，以上两种方式都可以实现同步的髋部宽度调节，但第1种方式的稳定性不够强。而第2种方式，其设置的上下两组滑轨和滑块装置，根据力矩分析，提供了更强的稳定性和负载能力，有利于达到跟随吊架减重条件下的训练环境，体重较重使用者也能放心使用。

另外，上述两种实现方式中，所述左力臂3和右力臂4与第一滑板5和第二滑板6之间使用螺栓进行固定连接，更为具体的是，所述第一滑板5和第二滑板6的后端都设置有滑板连接板17，该滑板的主体和滑板连接板17为一体成型件，所述滑板连接板17与左力臂3或右力臂4都是焊接固定或螺栓固定。

更为具体的，所述滑板连接板17与力臂连接板固定，所述力臂连接板与力臂为焊接或螺栓固定。

此外，所述同步调节装置外设设置有同步调节装置外壳208。

本实施例中，如图1所示，所述立柱2上固定有同步调节装置安装板21，所述同步调节安装板21上固定有第三固定板18，所述第三固定板18下端与第一固定板9固定，上端与第二固定板10固定；三块固定板之间互相固定，且三块固定板都与立柱固定，提供更稳固的固定效果，使用稳定性更强。

更进一步的，所述齿轮轴后端部设置有轴承，所述第三固定板中部位置设置有所述轴承的固定孔，齿轮轴插入该固定孔后，实现轴承的固定。

如图10所示，所述第一固定板9上设置有安装第一滑轨7的第一安装面61，所述第一安装面61用于更稳定地固定第一滑轨7，并加强使用稳定性，另外，所述第一滑轨与第一固定板之间通过螺纹固定或焊接固定。

同时，所述第一固定板9后端设置有固定第三固定板18下端的第三安装面63，第三固定板18的下端设置在第一固定板上方，为了保证第三固定板与第一固定板之间的连接稳定性，第三固定板卡在第三固定槽内，两者间通过螺栓固定或者焊接固定，以加强其稳固性。

本实施例中，如图11所示，所述第二固定板下方设置有安装第二滑轨的第二安装面62，所述第二安装面62用于更稳定地固定第二滑轨8，并加强使用稳定性，所述第二滑轨8与第二固定板62之间通过螺纹固定或焊接固定。

更为具体的，所述第二固定板10后端设置有向下凸出的用于将第三安装板18限位的第三安装板凸出体65，所述凸出体与凸出体后方的第二固定板部分形成第三安装板上端的第四安装面64。第三固定板18的上端设置在第二固定板10的下方，为了保证第三固定板与第二固定板之间的连接稳定性，第三固定板卡在该第三安装板凸出体65内，该第三安装板凸出体65另一侧为第二滑轨，防止第三固定板在第二固定板上产生位移，并且，第二固定板与第三固定板之间通过螺栓固定或者焊接固定，更进一步加强其稳定性。

本实施例中，如图12所示，所述第三固定板18包括一体成型的主体板及L型延伸部68，所述L型延伸部68的两端部设置有第一滑板5与第二滑板6的向上的限位凸出部69，所述第一滑板5和第二滑板6在该限位凸出部之内滑动，限定滑动范围。

本实施例中，如图13所示，所述第一滑板5设置有第一齿条的第一安装限位槽66，第一齿条13设置在该第一安装限位槽66内，利用螺栓固定或焊接固定，保证了第一齿条13不会发生位移，并进一步保证了连接稳固性。

本实施例中，如图14所示，所述第二滑板6设置有第二齿条13的第二安装限位槽67，第二齿条14设置在该第二安装限位槽67内，利用螺栓固定或焊接固定，保证了第二齿条14不会发生位移，并进一步保证了连接稳固性。

本实施例中，第一固定板9位于下方，承载了包括第一滑轨、第二滑轨及上方的第二固定板、第三固定板，其宽度大于第二固定板的宽度，第二固定板的宽度只覆盖下方第二滑轨。

可以理解到的是，本发明所述的第一滑板、第二滑板依靠第一滑块组和第二滑块组与第一滑轨和第二滑轨实现了位置固定。另外，滑块和滑轨组合为一上一下设置，保证了第一滑板和第二滑板的位置稳定性。

在本实施例中，如图1、图2所示，为了提供给使用者更易于用手扶持的位置，所述环形力臂的外侧固定设置有力臂扶手50，所述力臂扶手50为通过两端支架与力臂连接的横杆。

可以理解到的是，本发明提供的跟随吊架可以实现多种使用功能：

1、使用者连接外骨骼机器人时的跟随功能。

2、使用者不连接外骨骼机器人时，可以作为位移机使用，使用者抓住力臂实现上肢的扶持，下肢可以在位跟随吊架内进行活动并带动跟随吊架前进或后退。

为了易于描述而使用诸如“在…之下”、“在…之上”、“低于”、“高于”、“上方”、“下方”等空间上相对的术语以及解释一个要素相对于第二要素的定位。除了在与各图中描绘的那些不同的定向之外，这些术语还意图涵盖相应器件的不同定向。进一步的，诸如“第一”和“第二”等的术语也被用于描述各种要素、区域、区段等并且也不意图进行限制。贯穿于描述同样的术语指代同样的要素。

如在此使用的那样，术语“具有”、“包含”、“包括”、“包括有”和“表现”等是开放式的术语，其指示所声明的要素或者特征的存在，但是不排除附加的要素或者特征。

在谨记以上范围的变化和应用的情况下，应当理解的是本发明不受前述描述限制，也不受随附附图限制。相反，本发明仅由权利要求及其法律等同物限制。

Claims (18)

1.一种万向调节无源跟随吊架，包括底盘、设置在底盘上的立柱以及设置在立柱上的用于连接外骨骼机器人的环形力臂，其特征在于，所述环形力臂连接设置有与立柱固定连接的能自动调节髋部宽度的同步调节装置；

所述环形力臂包括左力臂和右力臂，所述左力臂和右力臂都设置有能连接外骨骼机器人的连接件，所述连接件上都设置有滑动调节部和/或万向调节部。

2.根据权利要求1所述的一种万向调节无源跟随吊架，其特征在于，所述滑动调节部包括与左力臂或右力臂固定连接的导轨连接板、设置在导轨连接板上的导轨及与连接件固定连接的第三滑块，所述第三滑块实现连接扣在导轨上的上下纵向滑动；

所述导轨连接板的上下都设置有第三滑块的限位折弯。

3.根据权利要求1所述的一种万向调节无源跟随吊架，其特征在于，所述万向调节部为固定设置在连接件外端的关节轴承，所述关节轴承连接外骨骼机器人。

4.根据权利要求3所述的一种万向调节无源跟随吊架，其特征在于，所述关节轴承为杆端关节轴承，杆端设置有用于连接外骨骼机器人的第一连接板。

5.根据权利要求1或2或3所述的一种万向调节无源跟随吊架，其特征在于，所述连接件为吊架快拆扣，所述吊架快拆扣包括快拆扣上板和快拆扣下板，所述快拆扣上板和快拆扣下板之间设置有卡扣板，所述快拆扣上板和快拆扣下板都设置有供卡扣板滑动的滑槽；

所述吊架快拆扣还包括插销件，所述插销件包括外端的第二连接板及在第二连接板下方的设置有卡槽的突出销体，所述快拆扣上板、快拆扣下板及卡扣板都设置有供所述突出销体插入的孔，所述卡扣板的孔的边缘在插销件完整插入后可嵌入到卡槽内实现卡扣固定；

所述快拆扣上板和快拆扣下板的滑槽侧壁上设置有限位槽，所述卡扣板上对应该两个限位槽设置有限位块，所述限位块在限位槽内可滑动从而限制了卡扣板的滑动范围；

所述吊架快拆扣还设置有弹性件，所述快拆扣下板的滑槽内还设置有弹性件安装槽，所述卡扣板上设置有该弹性件的安装固定位，所述弹性件在自然状态时将卡扣板嵌入到突出销体的卡槽内，卡扣板被按压后克服弹性件阻力脱离卡槽，插销件即可拔出。

6.根据权利要求5所述的一种万向调节无源跟随吊架，其特征在于，所述弹性件为压簧；所述快拆扣下板的滑槽两侧分别设置有弹性件安装槽，每个弹性件安装槽内设置1个弹性件。

7.根据权利要求1所述的一种万向调节无源跟随吊架，其特征在于，所述底盘包括横向的承重梁及与承重梁两端垂直连接的框架梁，所述承重梁上设置有立柱，所述框架梁下方设置有第一脚轮组；

所述无源跟随吊架还包括一可进入跟随吊架内部供使用者使用的C型椅。

8.根据权利要求1所述的一种万向调节无源跟随吊架，其特征在于，所述C型椅包括C型框架结构及C型框架结构上的坐垫；

所述C型框架结构包括底部的第一方形框架、在第一方形框架一侧垂直的双纵梁及与双纵梁顶部垂直的第二方形框架，所述坐垫设置在第二方形框架上方；

所述第一方形框架下方设置有第二脚轮组；所述第一方形框架顶端的高度小于底盘的框架梁的下底面的高度。

9.根据权利要求8所述的一种万向调节无源跟随吊架，其特征在于，所述第二脚轮组为设置在第一方形框架的4个边角位置，所述第二脚轮组为4个定向轮或4个万向轮。

10.根据权利要求1所述的一种万向调节无源跟随吊架，其特征在于，所述环形力臂包括左力臂及右力臂，所述左力臂和右力臂端部设置有连接外骨骼机器人的连接件；

所述连接件与左力臂和右力臂之间都设置有滑动调节部；

所述无源跟随吊架配设有固定在立柱上的、连接左力臂和右力臂的并实现左力臂和右力臂同步缩进或同步外扩的同步调节装置。

11.根据权利要求10所述的一种万向调节无源跟随吊架，其特征在于，所述左力臂和右力臂都为L型折弯臂，所述同步调节装置与立柱固定，所述同步调节装置包括：

与所述左力臂内端部连接的第一滑板和与所述右力臂内端部连接的第二滑板，所述第一滑板和第二滑板平行；及

位于第一滑板和第二滑板的上方或下方的一个或两个滑轨，所述第一滑板和第二滑板与滑轨之间都设置有与其固定的滑块，所述滑轨固定在与立柱固定连接的固定板上；及

位于第一滑板上方或下方的第一齿条及与第一齿条相对的位于第二滑板下方或上方的第二齿条，所述第一齿条与第二齿条在内端与同一齿轮啮合，所述齿轮通过齿轮轴与立柱固定，实现任一力臂的移动都可以同时带动另一力臂的同步反向移动。

12.根据权利要求10所述的一种万向调节无源跟随吊架，其特征在于，所述左力臂和右力臂都为L型折弯臂，所述同步调节装置与立柱固定，所述同步调节装置包括：

与所述左力臂内端部连接的第一滑板和与所述右力臂内端部连接的第二滑板，所述第一滑板和第二滑板平行；及

位于第一滑板和第二滑板下方的、靠近左力臂与右力臂的第一滑轨及位于第一滑板和第二滑板上方的、靠近立柱的第二滑轨；及

位于第一滑轨下方用于固定第一滑轨的第一固定板及位于第二滑轨上方用于固定第二滑轨的第二固定板，所述第一固定板和第二固定板都与立柱固定连接；及

固定在第一滑板和第二滑板下方的、与第一滑轨配合滑动的第一滑块组及固定在第一滑板和第二滑板上方的、与第二滑轨配合滑动的第二滑块组；及

位于第一滑板上方或下方的第一齿条及与第一齿条相对的位于第二滑板下方或上方的第二齿条，所述第一齿条与第二齿条在内端与同一齿轮啮合，所述齿轮通过齿轮轴与立柱固定，实现任一力臂的移动都可以同时带动另一力臂的同步反向移动。

13.根据权利要求12所述的一种万向调节无源跟随吊架，其特征在于，所述立柱上固定有同步调节装置安装板，所述同步调节安装板上固定有第三固定板，所述第三固定板下端与第一固定板固定，上端与第二固定板固定；

所述齿轮轴后端部设置有轴承，所述第三固定板中部位置设置有所述轴承的固定孔。

14.根据权利要求7所述的一种万向调节无源跟随吊架，其特征在于，所述框架梁端部设置有内置圆孔的拐杖固定块，所述拐杖可插入所述圆孔内实现放置。

15.根据权利要求1所述的一种万向调节无源跟随吊架，其特征在于，所述立柱包括内立柱和套设在内立柱上的外立柱，所述外立柱上固定同步调节装置。

16.根据权利要求15所述的一种万向调节无源跟随吊架，其特征在于，所述外立柱上部设置有推杆支架，所述推杆支架连接设置有电动推杆，实现外立柱的电动控制上下移动；

所述无源跟随吊架还配设有电池组，所述电池组为电动推杆供电。

17.根据权利要求7所述的一种万向调节无源跟随吊架，其特征在于，所述第一脚轮组为框架梁两端的4个定向脚轮或框架梁两端的分别为靠近立柱的2个活动脚轮和远离立柱的2个定向脚轮。

18.根据权利要求1或11或12所述的一种万向调节无源跟随吊架，其特征在于，所述左力臂和右力臂的外侧都固定设置有力臂扶手。

Images