CN113509303A - 一种躯干支持的助行下肢动力矫形器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种躯干支持的助行下肢动力矫形器，包括：肩部支撑组件、助行器组件、腰部支撑组件、下肢动力矫形器组件用于支持人体的躯干直立，调整步行过程中的异常姿势；所述肩部支撑组件，使用连杆结构实现肩背部的宽度对称调节设计；所述助行器组件，后置式助行器能保证患者在穿戴此装置进行移动时提供支持，不需要拐杖等其他支持工具，能使躯干更直立，减少其他支持工具的约束。根据本发明，实现髋关节三个自由度的调节、膝关节一个自由度的调节以及在步行过程中的踝关节被动辅助；根据本发明，可以适应人体正常步态的下肢各关节变化角度；尺寸可调以适应不同身材的人群，提高了设备的舒适度；模块化的设计可随时拆卸替换，满足不同需求，节约成本。

Description

一种躯干支持的助行下肢动力矫形器
技术领域
本发明涉及机器人的技术领域，特别涉及一种躯干支持的助行下肢动力矫形器。
背景技术
我国人口老龄化问题日益加重，高龄人群由于身体机能老化，下肢机能衰退，对日常活动造成困扰，同时偏瘫、中风等疾病也会导致老年人行走障碍。除了老年人，其他疾病如脊髓损伤、脑损伤和脑肿瘤等疾病或事故导致运动能力受损以致偏瘫和截瘫的患者越来越多，并且呈现出明显的低龄化趋势。下肢康复需求巨大。
由于肢体受伤或活动受限，下肢功能障碍的人群需要外部设备或护理人员协助日常步行活动或步行康复训练。然而，由于护理人员数量稀少，护理费用昂贵，人工辅助不能满足病人日常生活的需要。因此出现了下肢外骨骼等康复机器人用于患者下肢康复训练，供需缺口仍较大。然而，现存的下肢外骨骼大多采用拐杖支撑，保持平衡，部分会使患者在步行过程中难以保持身体不能直立，不利于康复训练。
发明内容
针对现有技术中存在的不足之处，本发明的目的是提供一种躯干支持的助行下肢动力矫形器，实现髋关节三个自由度的调节、膝关节一个自由度的调节以及在步行过程中的踝关节被动辅助；根据本发明，可以适应人体正常步态的下肢各关节变化角度；尺寸可调以适应不同身材的人群，提高了设备的舒适度；模块化的设计可随时拆卸替换，满足不同需求，节约成本。为了实现根据本发明的上述目的和其他优点，提供了一种躯干支持的助行下肢动力矫形器，包括：
肩部支撑组件、助行器组件、固定连接于肩部支撑组件以及活动连接于助行器组件的腰部支撑组件、活动连接于腰部支撑组件下肢动力矫形器组件，各个组件通过需求自行组合搭配；
活动连接于腰部支撑组件上的髋关节组件、活动连接于髋关节组件上的一对手性大腿组件、固定于一对手性大腿组件上的一对手性小腿组件以及固定于一对手性小腿组件上的一对手性踝关节组件；
所述手性大腿组件包括髋部内外旋组件、与髋部内外旋组件固定连接的大腿屈伸结构、与大腿屈伸结构固定连接的驱动模块及用于包裹大腿屈伸结构和驱动模块的大腿外骨骼外壳结构；
脚垫、与所述脚垫固定连接的踝关节旋转件、与所述踝关节旋转件转动连接的仿小腿连杆及固定于所述仿小腿连杆远离脚垫一端上的固定连接件，所述固定连接件与踝关节旋转件之间设置有气弹簧。
优选的，所述髋部内外旋组件包括与所述髋关节组件通过髋关节内收外展固定螺钉固定的髋关节内外旋连接件、贯穿髋关节内外旋连接件的髋关节内外旋固定件及与所述的髋关节内外旋固定件通过髋关节内外旋固定螺钉固定的髋关节屈伸限位块。
优选的，所述大腿屈伸结构包括与髋关节屈伸限位块相配合的仿大腿旋转轴、设置于所述仿大腿旋转轴相对的两个侧面上的髋限位块内部垫片、高度调节的设置于所述仿大腿旋转轴下端部的仿大腿旋转轴调节件及镶嵌于仿大腿旋转轴中的轴承。
优选的，所述大腿外骨骼外壳结构包括大腿软垫、包裹于大腿软垫上的大腿绑带、固定连接于大腿绑带上的大腿结构内侧保护壳、与大腿结构内侧保护壳过盈配合的大腿结构外侧保护壳，所述大腿结构内侧保护壳固定连接于髋限位块内部垫片。
优选的，所述驱动模块包括与仿大腿旋转轴键配合的减速器输出外轴、与髋关节屈伸限位块通过螺栓连接的驱动模块固定法兰、与所述减速器输出外轴套接的电机、与所述电机的输出轴径向紧定配合的电机输出轴固定件、与所述电机输出轴固定件固接的减速器及与所述电机固接的减速器外固定法兰。
优选的，所述手性小腿组件包括与仿大腿旋转轴调节件固接的小腿屈伸结构、与所述小腿屈伸结构固接的第一驱动模块及用于包裹小腿屈伸结构与第一驱动模块的小腿外骨骼外壳结构，所述手性小腿组件与手性大腿组件结构相同。
优选的，所述髋关节组件包括与腰部矫形组件伸缩连接的腰骶转动件、与所述腰骶转动件活动连接的髋部调节轨道、与所述髋部调节轨道固接的髋部限位块、滑动设置于髋部调节轨道内的髋部宽度调节组件、固接于髋部宽度调节组件两侧上的一对手性髋关节内收外展连接件及与所述髋部调节轨道与髋部限位块过盈配合一对髋关节组件封盖，所述髋关节组件封盖相匹配有线轴。
优选的，所述髋部宽度调节组件包括髋部调节轨道、与所述髋部调节轨道构成滑动轨道的髋部限位块、滑动设置于髋部调节轨道上的髋部调节滑块、用于覆盖髋部调节轨道的内收外展限位块、通过固定螺钉与内收外展限位块固接的髋关节内收外展连接件、依次沿水平方向与所述髋关节内收外展连接件通过髋部紧定螺母固接的髋部调节滑块与髋部垫片及卡接于髋部调节滑块两侧的一对弹性固定组件，所述弹性固定组件通过髋部紧定螺钉进行调节与髋部调节轨道紧密贴合，所述内收外展限位块通过调节组件封盖覆盖。
优选的，所述脚垫包括一不规则弧形平板、设置于所述弧形平板相对的侧边上的固定带固定座及固定连接于所述弧形平板上的固定板，所述固定板上固定有踝关节旋转件，所述踝关节旋转件远离脚垫的一端上开设有连接槽，所述连接槽上开设有两个连接孔，一所述连接孔内转动连接有气弹簧，另一所述连接孔内转动连接有仿小腿连杆。
优选的，所述固定连接件一端开设有固定连接槽，另一端开设有活动连接槽，所述固定连接槽内固定连接有仿小腿连杆，所述活动连接内活动连接有气弹簧，所述仿小腿连杆远离脚垫的一端设有安装孔，可连接其他附加机构。
本发明与现有技术相比，其有益效果是：1、可以适应人体正常步态的下肢各关节变化角度，其中包括髋关节内收外展、内外旋、屈伸角度，膝关节的屈伸角度，踝关节的被动辅助；髋关节内收外展或内外旋运动角度需求发生较大的变化时，可以更换其他限位角度的内收外展限位块或髋部内外旋组件；大腿、小腿长度发生较大的变化时，可以更换其他长度的仿大(小)腿旋转轴调节件；其他尺寸调节，同理。
2、尺寸可调以适应不同身材的人群，提高了设备对人体的适应性；模块化的设计可随时拆卸替换，可满足单腿或双腿训练等不同需求，可以有效提高设备的使用率，从而降低成本。
3、可以成为具有辅助功能的动态矫形器；也可以添加在康复机器人之上，在实现辅助矫形的基础上，减少踝关节的驱动器，降低成本。
4、注重人体步行过程中的动作协调，对人体的躯干和下肢都进行了控制和支持，腰部连接结构可以适应人体正常步态时身体发生轻微的扭动，下肢动力矫形器使用模块组合而成，可以调整各关节的变化角度。
附图说明
图1为根据本发明的躯干支持的助行下肢动力矫形器的三维结构示意图；
图2为根据本发明的躯干支持的助行下肢动力矫形器的肩部支撑组件结构示意图；
图3为根据本发明的躯干支持的助行下肢动力矫形器的肩部支撑组件爆炸结构示意图；
图4为根据本发明的躯干支持的助行下肢动力矫形器的助行器组件结构示意图；
图5为根据本发明的躯干支持的助行下肢动力矫形器的助行器组件内部结构示意图；
图6为根据本发明的躯干支持的助行下肢动力矫形器的腰部支撑组件结构示意图；
图7为根据本发明的躯干支持的助行下肢动力矫形器的腰部支撑组件爆炸结构示意图；
图8为根据本发明的躯干支持的助行下肢动力矫形器的下肢动力矫形器结构示意图；
图9为根据本发明的躯干支持的助行下肢动力矫形器的下肢动力矫形器中的髋部结构示意图；
图10为根据本发明的躯干支持的助行下肢动力矫形器的左侧大腿驱动结构示意图；
图11为根据本发明的躯干支持的助行下肢动力矫形器的左侧大腿驱动爆炸结构示意图；
图12为根据本发明的躯干支持的助行下肢动力矫形器的左侧小腿驱动结构示意图；
图13为根据本发明的躯干支持的助行下肢动力矫形器的左侧小腿驱动爆炸结构示意图；
图14为根据本发明的躯干支持的助行下肢动力矫形器的足部辅助结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参照图1-14，一种躯干支持的助行下肢动力矫形器，包括：具有躯干支持的助行下肢动力矫形器，包括：肩部支撑组件1、助行器组件2、固定连接于肩部支撑组件1以及活动连接于助行器组件2的腰部支撑组件3、活动连接于腰部支撑组件3下肢动力矫形器组件4，可按需进行模块组合搭配；
进一步的，肩部支撑组件1包括一对肩长连杆11、两对肩短连杆13、一对肩绑带连接件14过盈配合串联到一起，使用肩调节件12和肩固定件17，将串联组合成的连杆结构安装在肩背基准件10上，再使用肩固定螺母19进行固定；连杆结构，能根据不同使用者的体型进行对称调节，到达需要固定的位置，使用肩固定螺栓18穿过肩固定垫片16固定在肩背基准件10上。将一对肩部绑带15分别穿过一对肩绑带连接件14，肩绑带连接件14设有限位结构，可以限制连杆结构宽度调节范围。
进一步的，助行器组件2包括位于使用者腰部的腰部大圆围20、固定连接于腰部大圆围20的一对手性助行器背部支撑杆21和一个助行器两侧支撑杆22、固定连接于腰部大圆围20的腰部小圆围23，腰部大圆围20设有限位块，使得腰部小圆围23不会转进大圆围范围内，避免撞到患者、固定连接于助行器背部支撑杆21和助行器两侧支撑杆22之间的腿部圆围24、分别固定连接于助行器背部支撑杆21和助行器两侧支撑杆22的高度调节杆25、固定连接于高度调节杆25的万向轮26以及活动连接于腰部大圆围20的储物结构27。
进一步的，助行器组件的储物结构27包括活动连接于腰部大圆围20的夹持件上部271和夹持件下部272组合，两者使用螺栓连接、固定连接于助行器两侧支撑杆22的底部支撑杆273、固定连接于夹持件上部271、夹持件下部272、底部支撑杆273的箱体275以及活动连接于箱体275的箱盖274。可以实现储存功能。
进一步的，腰部支撑组件3包括连接肩部支撑组件1的腰部支撑结构32、固定于腰部支撑结构32的腰背部拓展结构31、固定于腰部支撑结构32的腰部连接结构33；
进一步的，腰部支撑组件的腰部支撑结构32包括螺纹连接于肩背基准件 10的腰部拓展外连杆325、活动连接于腰部拓展外连杆325的腰背部竖直杆 320、固定连接于腰部拓展外连杆325的快拆锁紧扣紧固件322、固定连接于快拆锁紧扣紧固件322的快拆锁紧扣螺母323和快拆锁紧扣调节件324、固定连接于腰背部竖直杆320的调节杆固定件321；
进一步的，腰部支撑组件的腰背部拓展结构31包括通过调节杆固定件 321固定于腰背部竖直杆320的一对调节杆310、通过腰部固定螺钉316固定于调节杆310的调节滑块311、固定于调节滑块311一对腰部支撑圆环312、固定于腰部支撑圆环312的两对腰部间距调节件313和一对腰部辅助件315、分别固定于一对腰部间距调节件313的腰部间距固定件314。通过腰部间距调节件313和腰部间距固定件314的组合调节腰部支撑圆环312之间的间距；
进一步的，腰部支撑组件的腰部连接结构33包括固定于腰背部竖直杆 320上的球轴承球头杆331、于球轴承球头杆331活动连接的球轴承球头座杆 332、通过可移动件336固定连接于球轴承球头座杆332的球头座杆连接杆 333、活动连接于可移动件336的约束螺栓334和约束螺母335；
进一步的，下肢动力矫形器组件4包括固定连接于腰背部竖直杆320的髋部结构40、固定连接于髋部结构40的大腿驱动结构41、固定连接于大腿驱动结构41的小腿驱动结构42、固定连接于小腿驱动结构42的足部辅助结构43。
进一步的，下肢动力矫形器组件的髋部结构40包括固定连接于腰背部竖直杆320的腰骶转动件4000，可以进行腰间距离的调节；活动连接于腰骶转动件4000的髋部调节轨道4001，根据凹槽的中空范围，可以相较于腰骶转动件4000左右旋转一定角度；髋部限位块4002与髋部调节轨道4001使用一对髋部轨道固定螺钉4003和髋部轨道固定螺母4004紧定配合组成一个内外轨道；内外轨道左右两侧都有一组调节组件，这里只描述左侧的结构组成情况。包括与内外轨道的内轨道相配合的髋部调节滑块4005以及与内外轨道的外轨道相配合的内收外展限位块4006、髋部固定螺钉4008依次穿过髋关节内收外展连接件4007、内收外展限位块4006、髋部调节滑块4005、髋部垫片4009与螺母配合，实现髋关节一定程度的内收外展动作；一对髋关节组件封盖4010与内外轨道、髋部限位块4002组成的轨道过盈配合，实现左右两端的限位；线轴4011与髋关节组件封盖4010配合，用于线路整理。
进一步的，下肢动力矫形器组件的大腿驱动结构41(在此只列举左侧结构)包括与髋关节内收外展连接件4007固定连接的髋部内外旋组件410、固定连接于髋部内外旋组件410的大腿屈伸机构411、固定连接于大腿屈伸机构411的驱动模块413、固定连接于大腿屈伸机构411和驱动模块413的大腿外骨骼外壳结构412。髋部内外旋组件410与大腿屈伸机构411的连接可以调整髋关节内外旋角度并固定、大腿屈伸机构411和驱动模块413的连接可以通过电机控制髋关节屈伸角度，大腿屈伸机构411带有限位设计，可以有效保护使用者的安全。
进一步的，下肢动力矫形器组件的大腿驱动结构的髋部内外旋组件410 包括髋关节内外旋连接件4101与髋关节内收外展连接件4007通过髋关节内收外展固定螺钉4103进行固定，可以调节前后距离，髋关节内外旋固定件 4102穿过髋关节内外旋连接件4101，使用髋关节内外旋固定螺钉4104与髋关节屈伸限位块4111实现固定配合，可以调节髋关节内外旋角度并固定，实现矫形功能；
进一步的，下肢动力矫形器组件的大腿驱动结构的大腿屈伸机构411包括髋关节屈伸限位块4111与仿大腿旋转轴4113配合，仿大腿旋转轴4113上端两侧使用髋限位块内部垫片4112减少旋转过程中的磨损，下端与仿大腿旋转轴调节件4115使用螺栓配合以调节适应大腿长度，减速器输出外轴4131 穿过髋限位块内部垫片4112与仿大腿旋转轴4113使用键配合，与轴承4114 实现轴配合。
进一步的，下肢动力矫形器组件的大腿驱动结构的大腿外骨骼外壳结构 412包括大腿绑带4121覆盖在大腿软垫4122上，大腿软垫4122覆盖在大腿结构内侧保护壳4123上，与髋限位块内部垫片4112侧面使用螺栓配合固定，大腿结构外侧保护壳4124与大腿结构内侧保护壳4123实现过盈配合；
进一步的，下肢动力矫形器组件的大腿驱动结构的驱动模块413包括与仿大腿旋转轴4113键配合的减速器输出外轴、电机以及减速器；
进一步的，下肢动力矫形器组件的小腿驱动结构42(在此只列举左侧结构)包括小腿屈伸结构421与仿大腿旋转轴调节件4115固定，驱动模块423 与小腿屈伸结构421固定，小腿外骨骼外壳结构422包裹小腿屈伸结构421 和第一驱动模块423；
进一步的，下肢动力矫形器组件的小腿驱动结构的小腿屈伸结构421结构与大腿屈伸结构411类似，不同之处在于膝关节屈伸限位块4211膝关节屈曲限位设计在前。此处其他只有尺寸的变化，结构无变化。其中，小腿外骨骼外壳结构422结构与大腿外骨骼外壳结构412类似，只有尺寸的变化。其中，第一驱动模块423结构与驱动模块413结构完全一致。
进一步的，下肢动力矫形器组件的足部辅助结构43，可以辅助使用者在支撑相结束后抬脚。包括固定于仿小腿旋转轴调节件4215上的气弹簧固定连接件431，可绕仿小腿旋转轴调节件4215旋转的踝关节旋转件433，气弹簧固定连接件431和踝关节旋转件433共同连接的气弹簧432，固定于踝关节旋转件433的脚垫434。
这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的，对本发明的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种躯干支持的助行下肢动力矫形器，其特征在于，包括：
肩部支撑组件、助行器组件、固定连接于肩部支撑组件以及活动连接于助行器组件的腰部支撑组件、活动连接于腰部支撑组件下肢动力矫形器组件，各个组件通过需求自行组合搭配；
活动连接于腰部支撑组件上的髋关节组件、活动连接于髋关节组件上的一对手性大腿组件、固定于一对手性大腿组件上的一对手性小腿组件以及固定于一对手性小腿组件上的一对手性踝关节组件；
所述手性大腿组件包括髋部内外旋组件、与髋部内外旋组件固定连接的大腿屈伸结构、与大腿屈伸结构固定连接的驱动模块及用于包裹大腿屈伸结构和驱动模块的大腿外骨骼外壳结构；
脚垫、与所述脚垫固定连接的踝关节旋转件、与所述踝关节旋转件转动连接的仿小腿连杆及固定于所述仿小腿连杆远离脚垫一端上的固定连接件，所述固定连接件与踝关节旋转件之间设置有气弹簧。
2.如权利要求1所述的一种躯干支持的助行下肢动力矫形器，其特征在于，所述髋部内外旋组件包括与所述髋关节组件通过髋关节内收外展固定螺钉固定的髋关节内外旋连接件、贯穿髋关节内外旋连接件的髋关节内外旋固定件及与所述的髋关节内外旋固定件通过髋关节内外旋固定螺钉固定的髋关节屈伸限位块。
3.如权利要求1所述的一种躯干支持的助行下肢动力矫形器，其特征在于，所述大腿屈伸结构包括与髋关节屈伸限位块相配合的仿大腿旋转轴、设置于所述仿大腿旋转轴相对的两个侧面上的髋限位块内部垫片、高度调节的设置于所述仿大腿旋转轴下端部的仿大腿旋转轴调节件及镶嵌于仿大腿旋转轴中的轴承。
4.如权利要求1所述的一种躯干支持的助行下肢动力矫形器，其特征在于，所述大腿外骨骼外壳结构包括大腿软垫、包裹于大腿软垫上的大腿绑带、固定连接于大腿绑带上的大腿结构内侧保护壳、与大腿结构内侧保护壳过盈配合的大腿结构外侧保护壳，所述大腿结构内侧保护壳固定连接于髋限位块内部垫片。
5.如权利要求1所述的一种躯干支持的助行下肢动力矫形器，其特征在于，所述驱动模块包括与仿大腿旋转轴键配合的减速器输出外轴、与髋关节屈伸限位块通过螺栓连接的驱动模块固定法兰、与所述减速器输出外轴套接的电机、与所述电机的输出轴径向紧定配合的电机输出轴固定件、与所述电机输出轴固定件固接的减速器及与所述电机固接的减速器外固定法兰。
6.如权利要求1所述的一种躯干支持的助行下肢动力矫形器，其特征在于，所述手性小腿组件包括与仿大腿旋转轴调节件固接的小腿屈伸结构、与所述小腿屈伸结构固接的第一驱动模块及用于包裹小腿屈伸结构与第一驱动模块的小腿外骨骼外壳结构，所述手性小腿组件与手性大腿组件结构相同。
7.如权利要求1所述的一种躯干支持的助行下肢动力矫形器，其特征在于，所述髋关节组件包括与腰部矫形组件伸缩连接的腰骶转动件、与所述腰骶转动件活动连接的髋部调节轨道、与所述髋部调节轨道固接的髋部限位块、滑动设置于髋部调节轨道内的髋部宽度调节组件、固接于髋部宽度调节组件两侧上的一对手性髋关节内收外展连接件及与所述髋部调节轨道与髋部限位块过盈配合一对髋关节组件封盖，所述髋关节组件封盖相匹配有线轴。
8.如权利要求1所述的一种躯干支持的助行下肢动力矫形器，其特征在于，所述髋部宽度调节组件包括髋部调节轨道、与所述髋部调节轨道构成滑动轨道的髋部限位块、滑动设置于髋部调节轨道上的髋部调节滑块、用于覆盖髋部调节轨道的内收外展限位块、通过固定螺钉与内收外展限位块固接的髋关节内收外展连接件、依次沿水平方向与所述髋关节内收外展连接件通过髋部紧定螺母固接的髋部调节滑块与髋部垫片及卡接于髋部调节滑块两侧的一对弹性固定组件，所述弹性固定组件通过髋部紧定螺钉进行调节与髋部调节轨道紧密贴合，所述内收外展限位块通过调节组件封盖覆盖。
9.如权利要求1所述的一种躯干支持的助行下肢动力矫形器，其特征在于，所述脚垫包括一不规则弧形平板、设置于所述弧形平板相对的侧边上的固定带固定座及固定连接于所述弧形平板上的固定板，所述固定板上固定有踝关节旋转件，所述踝关节旋转件远离脚垫的一端上开设有连接槽，所述连接槽上开设有两个连接孔，一所述连接孔内转动连接有气弹簧，另一所述连接孔内转动连接有仿小腿连杆。
10.如权利要求1所述的一种躯干支持的助行下肢动力矫形器，其特征在于，所述固定连接件一端开设有固定连接槽，另一端开设有活动连接槽，所述固定连接槽内固定连接有仿小腿连杆，所述活动连接内活动连接有气弹簧，所述仿小腿连杆远离脚垫的一端设有安装孔，可连接其他附加机构。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114392139A (zh) * 2022-01-19 2022-04-26 上海理工大学 一种脑瘫儿童用下肢外骨骼康复机器人
CN114587943A (zh) * 2022-03-18 2022-06-07 四川大学华西医院 一种用于下肢瘫痪患者的辅助康复设备
CN114832311A (zh) * 2022-04-29 2022-08-02 四川大学华西医院 一种用于髋关节的外展训练装置

Citations (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110066088A1 (en) * 2007-12-26 2011-03-17 Richard Little Self contained powered exoskeleton walker for a disabled user
CN104434472A (zh) * 2014-12-03 2015-03-25 哈尔滨工程大学 一种外骨骼辅助训练机器人
CN105055121A (zh) * 2015-07-24 2015-11-18 黄河科技学院 动力驱动式下肢关节减压装置
CN105326628A (zh) * 2015-11-16 2016-02-17 合肥工业大学 一种外平衡支撑下肢康复助力机构
CN106901947A (zh) * 2015-12-22 2017-06-30 中国科学院沈阳自动化研究所 可穿戴式下肢外骨骼助力行走机器人机构
CN106901949A (zh) * 2017-03-29 2017-06-30 艾施科（杭州）科技有限公司 全下肢外骨骼及其操作方法
CN106963597A (zh) * 2017-03-30 2017-07-21 合肥工业大学 一种穿戴式仿人步态下肢康复助行装置
CN107773384A (zh) * 2017-11-02 2018-03-09 武汉大学 一种变刚度下肢外骨骼机器人
CN107874981A (zh) * 2017-12-21 2018-04-06 天津工业大学 一种可穿戴外骨骼式下肢步行训练康复机器人
CN108186294A (zh) * 2018-01-16 2018-06-22 浙江大学 一种下肢康复外骨骼系统及其主从动性可调关节
CN108403386A (zh) * 2018-03-19 2018-08-17 郑州爱博尔医疗设备有限公司 一种外骨骼式康复训练装置
CN208693738U (zh) * 2017-11-22 2019-04-05 上海理工大学 一种半被动轻量型下肢外骨骼
CN110051503A (zh) * 2019-03-28 2019-07-26 昆明桑达科技有限公司 一种基于人体下肢外骨骼的（康复）机器人
CN110613587A (zh) * 2019-10-21 2019-12-27 漫步者（天津）康复设备有限公司 一种配重式下肢康复机器人
CN110916970A (zh) * 2019-11-18 2020-03-27 南京伟思医疗科技股份有限公司 一种通过通讯实现减重车与下肢机器人协同运动的装置及方法
CN210631469U (zh) * 2019-03-28 2020-05-29 昆明桑达科技有限公司 一种基于人体下肢外骨骼的康复机器人
CN111450492A (zh) * 2020-05-11 2020-07-28 上海傅利叶智能科技有限公司 髋部的宽度调节装置
WO2020256663A1 (en) * 2019-06-21 2020-12-24 Ozyegin Universitesi A wearable lower extremity exoskeleton
CN112237528A (zh) * 2020-12-08 2021-01-19 新疆大学 一种用于康复的穿戴式下肢外骨骼机器人
CN112315734A (zh) * 2020-09-27 2021-02-05 重庆理工大学 气动肌肉驱动下肢康复外骨骼及其康复工作控制方法
CN112545846A (zh) * 2020-12-29 2021-03-26 西北工业大学 一种基于意图识别的动力型多自由度助行下肢外骨骼机器人
CN112773671A (zh) * 2021-02-08 2021-05-11 徐州亚创生物科技有限公司 一种具有防侧翻功能的下肢助行器

Patent Citations (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110066088A1 (en) * 2007-12-26 2011-03-17 Richard Little Self contained powered exoskeleton walker for a disabled user
CN104434472A (zh) * 2014-12-03 2015-03-25 哈尔滨工程大学 一种外骨骼辅助训练机器人
CN105055121A (zh) * 2015-07-24 2015-11-18 黄河科技学院 动力驱动式下肢关节减压装置
CN105326628A (zh) * 2015-11-16 2016-02-17 合肥工业大学 一种外平衡支撑下肢康复助力机构
CN106901947A (zh) * 2015-12-22 2017-06-30 中国科学院沈阳自动化研究所 可穿戴式下肢外骨骼助力行走机器人机构
CN106901949A (zh) * 2017-03-29 2017-06-30 艾施科（杭州）科技有限公司 全下肢外骨骼及其操作方法
CN106963597A (zh) * 2017-03-30 2017-07-21 合肥工业大学 一种穿戴式仿人步态下肢康复助行装置
CN107773384A (zh) * 2017-11-02 2018-03-09 武汉大学 一种变刚度下肢外骨骼机器人
CN208693738U (zh) * 2017-11-22 2019-04-05 上海理工大学 一种半被动轻量型下肢外骨骼
CN107874981A (zh) * 2017-12-21 2018-04-06 天津工业大学 一种可穿戴外骨骼式下肢步行训练康复机器人
CN108186294A (zh) * 2018-01-16 2018-06-22 浙江大学 一种下肢康复外骨骼系统及其主从动性可调关节
CN108403386A (zh) * 2018-03-19 2018-08-17 郑州爱博尔医疗设备有限公司 一种外骨骼式康复训练装置
CN110051503A (zh) * 2019-03-28 2019-07-26 昆明桑达科技有限公司 一种基于人体下肢外骨骼的（康复）机器人
CN210631469U (zh) * 2019-03-28 2020-05-29 昆明桑达科技有限公司 一种基于人体下肢外骨骼的康复机器人
WO2020256663A1 (en) * 2019-06-21 2020-12-24 Ozyegin Universitesi A wearable lower extremity exoskeleton
CN110613587A (zh) * 2019-10-21 2019-12-27 漫步者（天津）康复设备有限公司 一种配重式下肢康复机器人
CN110916970A (zh) * 2019-11-18 2020-03-27 南京伟思医疗科技股份有限公司 一种通过通讯实现减重车与下肢机器人协同运动的装置及方法
CN111450492A (zh) * 2020-05-11 2020-07-28 上海傅利叶智能科技有限公司 髋部的宽度调节装置
CN112315734A (zh) * 2020-09-27 2021-02-05 重庆理工大学 气动肌肉驱动下肢康复外骨骼及其康复工作控制方法
CN112237528A (zh) * 2020-12-08 2021-01-19 新疆大学 一种用于康复的穿戴式下肢外骨骼机器人
CN112545846A (zh) * 2020-12-29 2021-03-26 西北工业大学 一种基于意图识别的动力型多自由度助行下肢外骨骼机器人
CN112773671A (zh) * 2021-02-08 2021-05-11 徐州亚创生物科技有限公司 一种具有防侧翻功能的下肢助行器

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114392139A (zh) * 2022-01-19 2022-04-26 上海理工大学 一种脑瘫儿童用下肢外骨骼康复机器人
CN114392139B (zh) * 2022-01-19 2023-05-09 上海理工大学 一种脑瘫儿童用下肢外骨骼康复机器人
CN114587943A (zh) * 2022-03-18 2022-06-07 四川大学华西医院 一种用于下肢瘫痪患者的辅助康复设备
CN114587943B (zh) * 2022-03-18 2023-07-04 四川大学华西医院 一种用于下肢瘫痪患者的辅助康复设备
CN114832311A (zh) * 2022-04-29 2022-08-02 四川大学华西医院 一种用于髋关节的外展训练装置
CN114832311B (zh) * 2022-04-29 2023-03-31 四川大学华西医院 一种用于髋关节的外展训练装置

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