CN116459130A - 一种自动穿戴式下肢外骨骼装置和使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动穿戴式下肢外骨骼装置和使用方法，所述自动穿戴式下肢外骨骼装置包括：电控盒、腰部支架、旋转驱动机构、连接支架和腿部支架；所述电控盒与腰部支架固连；所述腰部支架设有腰部绑带存放盒、第一电机安装仓、第一复位按钮、第一绑带轨道；所述腰部绑带存放盒与第一电机安装仓处于同心位置且中间贯通；所述旋转驱动机构与腰部支架两侧向外连接；所述连接支架将旋转驱动机构与腿部支架固连；所述腿部支架设有腿部绑带存放盒、第二电机安装仓、第二复位按钮、第二绑带轨道；所述腿部绑带存放盒与第二电机安装仓处于同心位置且中间贯通；通过上述方式，本发明能通过控制绑带运动，实现自动绑定和解绑，提高康复患者穿戴便利性。

Description

一种自动穿戴式下肢外骨骼装置和使用方法

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，特别是涉及一种自动穿戴式下肢外骨骼装置和使用方法。

背景技术

对腿脚的常规康复训练需要大量医护人员,在医护人员数量有限的情况下,每个患者不能得到足够多的康复训练,从而造成康复进度缓慢,因此急需一种患者能够自主完成康复训练,无需医护人员长时间监护的下肢外骨骼康复设备。目前的下肢外骨骼康复设备穿戴耗时费力,需要两到三人协助才能完成，特别是对于康复患者的使用极其不便利。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种自动穿戴式下肢外骨骼装置，能够实现绑带自动绑定和解绑，大大提升了康复患者使用的便利性。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：所述自动穿戴式下肢外骨骼装置包括：电控盒、腰部支架、旋转驱动机构、连接支架和腿部支架；所述电控盒与腰部支架固定连接；所述电控盒设于腰部支架后侧中间；所述腰部支架设有腰部绑带存放盒、第一电机安装仓、第一复位按钮、第一绑带轨道和第一复位按钮槽；所述腰部绑带存放盒与电机安装仓处于同心位置且中间贯通；所述腰部绑带存放盒与第一电机安装仓设于电控盒一侧；所述第一复位按钮设于腰部支架前端一侧；所述旋转驱动机构与腰部支架两侧向外连接；所述连接支架将旋转驱动机构与腿部支架固定连接；所述腿部支架设有腿部绑带存放盒、第二电机安装仓、第二复位按钮、第二绑带轨道和第二复位按钮槽；所述腿部绑带存放盒与第二电机安装仓处于同心位置且中间贯通；所述腿部绑带存放盒与第二电机安装仓设于腿部支架后侧；所述第二复位按钮设于腿部支架前端一侧。

在本发明的一个较佳实施例中，所述第一绑带轨道开设于腰部支架两侧并与所述腰部绑带存放盒一侧贯通；所述第一复位按钮槽内设有第一压力传感器。

在本发明的一个较佳实施例中，所述第一电机安装仓内置有步进电机，步进电机与第一电机安装仓底部固定连接；所述腰部绑带存放盒内存有卷曲状腰部绑带；所述腰部绑带一端与第一电机安装仓内步进电机固定连接，另一端处于第一绑带轨道中；所述腰部绑带一侧设有均匀分布的梯形锯齿，所述腰部支架两侧通过腰部绑带固定连接。

在本发明的一个较佳实施例中，所述第一复位按钮包括第一按钮盖、弹簧；所述按钮盖两侧各设有一个圆形卡柱；所述按钮盖一端设有与所述腰部绑带一侧的梯形锯齿相反方向的梯形锯齿；所述弹簧一端与按钮盖另一端内侧固定连接，另一端与第一压力传感器固定连接。

在本发明的一个较佳实施例中，所述腿部支架后侧中间设有连接孔，连接器一端与连接孔固定连接；所述腿部绑带存放盒和第二电机安装仓设于连接孔一侧；所述第二复位按钮、第二绑带轨道、第二复位按钮槽和第二电机安装仓与所述第一复位按钮、第一绑带轨道、第一复位按钮槽和第一电机安装仓结构相同；所述腿部支架两侧通过腿部绑带固定连接。

在本发明的一个较佳实施例中，所述旋转驱动机构包括减速器、盘式无刷直流电机、向外盘行外壳、向下盘行外壳和向内盘行外壳，腰部支架两侧分别于相对应的向内盘行外壳连接，盘式无刷直流电机置于向内盘行外壳内侧，盘式无刷直流电机的电机轴与减速器的输入端连接，减速器的输出端和向下盘行外壳固定连接，向外盘行外壳、向内盘行外壳和向下盘行外壳密封连接。

在本发明的一个较佳实施例中，所述电控盒内设有控制电路板和电源，电路板与减速器、步进电机、第一压力传感、第二压力传感器和盘式无刷直流电机进行电连，且电源为电路板、减速器、步进电机、第一压力传感、第二压力传感器和盘式无刷直流电机供电。

在本发明的一个较佳实施例中，所述减速器包括曲轴，减速器的输入端与曲轴连接，曲轴与减速器的输出端连接。

在本发明的一个较佳实施例中，所述减速器的输出端为摆线齿轮。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种自动穿戴式下肢外骨骼装置的使用方法，所述自动穿戴式下肢外骨骼装置的使用方法包括如下步骤：

步骤S1，开启电源；

步骤S2，启动所述腰部支架机构，第一电机安装仓的步进电机驱动所述腰部绑带运动，所述腰部绑带进入另一侧第一绑带轨道中，当腰部绑带存放盒内腰部绑带用完时步进电机停止转动，此时腰部绑带的梯形锯齿与第一复位按钮的梯形锯齿刚好卡住；

步骤S3，重复步骤S2中动作完成启动所述腿部支架机构；

步骤S4，按下所述腿部支架的第二复位按钮，弹簧被压缩从而启动第二压力传感器，此时第二复位按钮的梯形锯齿跟腿部绑带的梯形锯齿分离，第二电机安装仓的步进电机反转，驱动腿部绑带返回到原来位置；

步骤S5，重复步骤S4中动作完成腰部绑带复位操作。

本发明的有益效果是：康复患者能够在单独情况下，通过控制腰部支架和腿部支架中的绑带运动，实现自动绑定和解绑，提高康复患者穿戴的便利性。

附图说明

图1是本发明一较佳实施例的立体结构示意图；

图2是所示实施例的腰部支架一侧的立体结构示意图；

图3是所示实施例的复位按钮结构示意图；

图4是所示实施例中的旋转驱动机构的立体结构示意图；

图5是所示实施例中的腿部支架的立体结构示意图；

图6是所实施实例中的腿部支架的另一立体结构示意图。

附图中各部件的标记如下：

1.电控盒、2.腰部支架、3.旋转驱动机构、4.连接支架、5.腿部支架；

201.腰部绑带存放盒、202.第一电机安装仓、203.腰部绑带、204.第一复位按钮、205.第一复位按钮槽、206.腰部支架中间位置、207.腰部支架两

侧位置、208.第一绑带轨道、209.第一压力传感器；

2041.第一复位按钮盖、2042.弹簧；

301.向外盘行外壳、302.摆线齿轮、303.向下盘行外壳、304.减速器、305.

向内盘行外壳、306.盘式无刷直流电机；

3041.曲轴；

501.腿部绑带存放盒、502.第二电机安装仓、503腿部绑带、504.第二复位按钮、505.第二压力传感器、506.第二绑带轨道。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅图1到图6，本发明实施例的内容包括：

一种自动穿戴式下肢外骨骼装置包括：电控盒1、腰部支架2、旋转驱动机构3、连接支架4和腿部支架5；

所述电控盒1与腰部支架2固定连接；所述电控盒1设于腰部支架中间位置206；所述腰部支架2设有腰部绑带存放盒201、第一电机安装仓202、第一复位按钮204、第一绑带轨道208和第一复位按钮槽205；所述腰部绑带存放盒201与第一电机安装仓202处于同心位置且中间贯通；所述腰部绑带存放盒201与第一电机安装仓202设于电控盒1一侧；所述第一复位按钮205设于腰部支架前端一侧；所述旋转驱动机构3与腰部支架两侧207向外连接；所述连接支架4将旋转驱动机构3与腿部支架5固定连接；所述腿部支架5设有腿部绑带存放盒501、第二电机安装仓502、第二复位按钮504、第二绑带轨道506和第二复位按钮槽507；所述腿部绑带存放盒501与第二电机安装仓502处于同心位置且中间贯通；所述腿部绑带存放盒501与第二电机安装仓502设于腿部支架5后侧；所述第二复位按钮504设于腿部支架5前端一侧。

所述第一绑带轨道208开设于腰部支架两侧207并与所述腰部绑带存放盒201一侧贯通；所述第一复位按钮槽205内设有第一压力传感器209。

所述第一电机安装仓202内置有步进电机，步进电机与第一电机安装仓202底部固定连接；所述腰部绑带存放盒201内存有卷曲状腰部绑带203；所述腰部绑带203一端与第一电机安装仓202内步进电机固定连接，另一端处于第一绑带轨道208中；所述腰部绑带203一侧设有均匀分布的梯形锯齿，所述腰部支架两侧207通过腰部绑带203固定连接。

所述第一复位按钮204包括第一按钮盖2041、弹簧2042；所述按钮盖2041两侧各设有一个圆形卡柱2043；所述按钮盖2041一端设有与所述腰部绑带203一侧的梯形锯齿相反方向的梯形锯齿；所述弹簧2042一端与第一按钮盖2041另一端内侧固定连接，另一端与第一压力传感器209固定连接。

所述腿部支架5后侧中间设有连接孔508，连接器4一端与连接孔508固定连接；所述腿部绑带存放盒501和第二电机安装仓502设于连接孔508一侧；所述第二复位按钮504、第二绑带轨道506、第二复位按钮槽507和第二电机安装仓502与所述第一复位按钮204、第一绑带轨道208、第一复位按钮槽205和第一电机安装仓202结构相同；所述腿部支架5两侧通过腿部绑带503固定连接。

所述旋转驱动机构3包括减速器304、盘式无刷直流电机306、向外盘行外壳301、向下盘行外壳303和向内盘行外壳305，腰部支架两侧207分别于相对应的向内盘行外壳305连接，盘式无刷直流电机306置于向内盘行外壳305内侧，盘式无刷直流电机306的电机轴与减速器304的输入端连接，减速器304的输出端和向下盘行外壳303固定连接，向外盘行外壳301、向内盘行外壳305和向下盘行外壳303密封连接。

所述电控盒1内设有控制电路板和电源，电路板与减速器304、步进电机、第一压力传感器209、第二压力传感器505和盘式无刷直流电机306进行电连，且电源为电路板、减速器304、步进电机、第一压力传感器209、第二压力传感器505和盘式无刷直流电机306供电。

所述减速器304包括曲轴3041，减速器304的输入端与曲轴3041连接，曲轴3041与减速器304的输出端连接。所述减速器304的输出端为摆线齿轮302。

本实施例中所述自动穿戴式下肢外骨骼装置的使用方法，包括如下步骤：

步骤S1，开启电源；

步骤S2，启动所述腰部支架2机构，第一电机安装仓202的步进电机驱动所述腰部绑带203运动，所述腰部绑带203进入另一侧第一绑带轨道208中，当腰部绑带存放盒201内腰部绑带203用完时步进电机停止转动，此时腰部绑带203的梯形锯齿与第一复位按钮204的梯形锯齿刚好卡住；

步骤S3，重复步骤S2中动作完成启动所述腿部支架5机构；

步骤S4，按下所述腿部支架5的第二复位按钮504，弹簧被压缩从而启动第二压力传感器505，此时第二复位按钮504的梯形锯齿跟腿部绑带503的梯形锯齿分离，第二电机安装仓502的步进电机反转，驱动腿部绑带503返回到原来位置；

步骤S5，重复步骤S4中动作完成腰部绑带203复位操作。

以上所述仅为本发明的实施例，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 (10)

1.一种自动穿戴式下肢外骨骼装置，其特征在于，所述自动穿戴式下肢外骨骼装置包括：电控盒、腰部支架、旋转驱动机构、连接支架和腿部支架；所述电控盒与腰部支架固定连接；所述电控盒设于腰部支架后侧中间；所述腰部支架设有腰部绑带存放盒、第一电机安装仓、第一复位按钮、第一绑带轨道和第一复位按钮槽；所述腰部绑带存放盒与电机安装仓处于同心位置且中间贯通；所述腰部绑带存放盒与第一电机安装仓设于电控盒一侧；所述第一复位按钮设于腰部支架前端一侧；所述旋转驱动机构与腰部支架两侧向外连接；所述连接支架将旋转驱动机构与腿部支架固定连接；所述腿部支架设有腿部绑带存放盒、第二电机安装仓、第二复位按钮、第二绑带轨道和第二复位按钮槽；所述腿部绑带存放盒与第二电机安装仓处于同心位置且中间贯通；所述腿部绑带存放盒与第二电机安装仓设于腿部支架后侧；所述第二复位按钮设于腿部支架前端一侧。

2.根据权利要求1所述的自动穿戴式下肢外骨骼装置，其特征在于，所述第一绑带轨道开设于腰部支架两侧并与所述腰部绑带存放盒一侧贯通；所述第一复位按钮槽内设有第一压力传感器。

3.根据权利要求1所述的自动穿戴式下肢外骨骼装置，其特征在于，所述第一电机安装仓内置有步进电机，步进电机与第一电机安装仓底部固定连接；所述腰部绑带存放盒内存有卷曲状腰部绑带；所述腰部绑带一端与第一电机安装仓内步进电机固定连接，另一端处于第一绑带轨道中；所述腰部绑带一侧设有均匀分布的梯形锯齿，所述腰部支架两侧通过腰部绑带固定连接。

4.根据权利要求1所述的自动穿戴式下肢外骨骼装置，其特征在于，所述第一复位按钮包括按钮盖、弹簧；所述按钮盖两侧各设有一个圆形卡柱；所述按钮盖一端设有与所述腰部绑带一侧的梯形锯齿相反方向的梯形锯齿；所述弹簧一端与按钮盖另一端内侧固定连接，另一端与第一压力传感器固定连接。

5.根据权利要求1所述的自动穿戴式下肢外骨骼装置，其特征在于，所述腿部支架后侧中间设有连接孔，连接器一端与连接孔固定连接；所述腿部绑带存放盒和第二电机安装仓设于连接孔一侧；所述第二复位按钮、第二绑带轨道、第二复位按钮槽和第二电机安装仓与所述第一复位按钮、第一绑带轨道、第一复位按钮槽和第一电机安装仓结构相同；所述腿部支架两侧通过腿部绑带固定连接。

6.根据权利要求1所述的自动穿戴式下肢外骨骼装置，其特征在于，所述旋转驱动机构包括减速器、盘式无刷直流电机、向外盘行外壳、向下盘行外壳和向内盘行外壳，腰部支架两侧分别于相对应的向内盘行外壳连接，盘式无刷直流电机置于向内盘行外壳内侧，盘式无刷直流电机的电机轴与减速器的输入端连接，减速器的输出端和向下盘行外壳固定连接，向外盘行外壳、向内盘行外壳和向下盘行外壳密封连接。

7.根据权利要求1所述的自动穿戴式下肢外骨骼装置，其特征在于，所述电控盒内设有控制电路板和电源，电路板与减速器、步进电机、第一压力传感、第二压力传感器和盘式无刷直流电机进行电连，且电源为电路板、减速器、步进电机、第一压力传感、第二压力传感器和盘式无刷直流电机供电。

8.根据权利要求6所述的自动穿戴式下肢外骨骼装置，其特征在于，所述减速器包括曲轴，减速器的输入端与曲轴连接，曲轴与减速器的输出端连接。

9.根据权利要求8所述的自动穿戴式下肢外骨骼装置，其特征在于，所述减速器的输出端为摆线齿轮。

10.一种适用于权利要求1～9任意之一所述的自动穿戴式下肢外骨骼装置的使用方法，其特征在于，所述使用方法包括如下步骤：

步骤S1，开启电源；

步骤S2，启动所述腰部支架机构，第一电机安装仓的步进电机驱动所述腰部绑带运动，所述腰部绑带进入另一侧第一绑带轨道中，当腰部绑带存放盒内腰部绑带用完时步进电机停止转动，此时腰部绑带的梯形锯齿与第一复位按钮的梯形锯齿刚好卡住；

步骤S3，重复步骤S2中动作完成启动所述腿部支架机构；

步骤S4，按下所述腿部支架的第二复位按钮，弹簧被压缩启动从而第二压力传感器，此时第二复位按钮的梯形锯齿跟腿部绑带的梯形锯齿分离，第二电机安装仓的步进电机反转，驱动腿部绑带返回到原来位置；

步骤S5，重复步骤S4中动作完成腰部绑带复位操作。