CN212308372U - 一种足底驱动步行训练助行器 - Google Patents

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CN212308372U CN201922224589.4U CN201922224589U CN212308372U CN 212308372 U CN212308372 U CN 212308372U CN 201922224589 U CN201922224589 U CN 201922224589U CN 212308372 U CN212308372 U CN 212308372U
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卢旭华
王海滨
杨海松
郭群峰
王亮
孙钰岭
邹任玲
徐秀林
胡秀枋
刘二宁
徐言东
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Shanghai Changzheng Hospital
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Shanghai Changzheng Hospital
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Abstract

本实用新型涉及一种足底驱动步行训练助行器,包括助行车架、步行轨迹模拟装置、踝关节角度调节装置和脚踏板装置;所述助行车架用于为患者提供支承力,辅助患者训练,所述助行车架上设有安装底板、外轮组与内轮组,所述外轮组能够改变助行车架的运动速度和方向,所述内轮组能够在助行车架运动过程中接触地面,起到辅助助行车架运动和支承车架的作用;所述步行轨迹模拟装置安装在助行车架上,所述踝关节角度调节装置安装在步行轨迹模拟装置上,所述脚踏板装置与所述踝关节角度调节装置连接,所述步行轨迹模拟装置用于带动脚踏板装置完成模拟人步行的椭圆轨迹;所述踝关节角度调节装置用于改变踝关节角度,配合患者在康复训练过程中的运动。

Description

一种足底驱动步行训练助行器
技术领域
本实用新型属于康复器械技术领域,尤其是涉及一种足底驱动步行训练助行器。
背景技术
大多数脊柱损伤患者,上肢健全,下肢全瘫,下肢由于长期缺乏训练引起肢体肌肉萎缩,为了防止患者在恢复过程中进一步肌肉萎缩,通常会在恢复期给予康复训练。助行器是辅助脊柱损伤患者或行走不便的人在恢复期进行康复训练的一种步行器具。使用助行器可以保证使用者身体平衡,下肢承重减少,缓解疼痛,通过训练改善步态。
目前国内外助行器,根据其结构和功能,可将其分为三类:无动力式助行器、功能性电刺激助行器和动力式助行器。第一类主要用于辅助人体支撑体重、保持平衡,并不能进行真正意义上被动康复下肢训练,第二类主要利用电刺激进行康复训练助行器,第三类动力式助行器为动力式外骨骼下肢康复训练装置,外骨骼式助行器在一定程度上能够有效的补偿患者的下肢功能,帮助实现站立与行走。但目前外骨骼式助行器受驱动力制约,无法保证下肢全瘫患者站立以及下地步行助行训练。
实用新型内容
本实用新型的目的就是为了解决上述技术问题而提供一种足底驱动步行训练助行器。
本实用新型足底驱动步行训练助行器为一种用于下肢康复训练与助行的医疗器械,尤其适用于脊柱损伤患者在康复训练期间使用的采用脚踏板与车轮速度联动的足底驱动步行训练助行器。
本实用新型装置用脚踏板驱动脊柱损伤患者下肢进行康复训练,为难以自主行走的脊柱损伤患者提供驱动力,规范患者步态,让患者进行训练过程中更加具有真实感,并通过该装置进行正常行走步态的训练。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现:
一种足底驱动步行训练助行器,包括助行车架、步行轨迹模拟装置、踝关节角度调节装置和脚踏板装置;
所述助行车架用于为患者提供支承力,辅助患者训练,所述助行车架上设有安装底板、外轮组与内轮组,所述外轮组能够改变助行车架的运动速度和方向,所述内轮组能够在助行车架运动过程中接触地面,起到辅助助行车架运动和支承车架的作用;
所述步行轨迹模拟装置安装在助行车架的安装底板上,所述踝关节角度调节装置安装在步行轨迹模拟装置上,所述脚踏板装置与所述踝关节角度调节装置连接,所述脚踏板装置用于支撑患者的脚,所述步行轨迹模拟装置用于通过踝关节角度调节装置带动脚踏板装置模拟人迈步和抬腿的运动,使得脚踏板装置完成模拟人步行的椭圆轨迹;所述踝关节角度调节装置用于调节脚踏板装置的角度,改变踝关节角度,配合患者在康复训练过程中的运动。
在本实用新型的一个实施方式中,所述步行轨迹模拟装置包括丝杆电机、联轴器、丝杆、齿轮、丝杆螺母、后滑块固定块、踏板安装座、滑块、直线导轨、踝关节电机安装板、连杆轴、齿条电机、连杆轴承、连杆支架、连杆、减速电机、前滑块固定块及齿条,
所述丝杆电机的轴与联轴器连接,联轴器与丝杆连接,丝杆与丝杆螺母配合,丝杆螺母固定在后滑块固定块上,后滑块固定块下端固定安装了两个滑块,分别为左滑块与右滑块,分别与两个直线导轨配合,后滑块固定块的上端与踏板安装座配合,
踏板安装座固定在踝关节电机安装板底面后端,踝关节电机安装板底面前端固定安装了一个连杆支架,连杆支架上安装了连杆轴承,连杆轴与连杆轴承配合,连杆轴与连杆一端连接,连杆另一端也与连杆轴承连接,连杆轴承安装在前滑块固定块的上端,前滑块固定块的下端左侧固定安装了齿条,齿条与左滑块固定连接,前滑块固定块下端右侧与右滑块固定连接,齿条与齿轮啮合,齿轮安装在减速电机的轴上,减速电机与齿条电机连接,整个步行轨迹模拟装置安装在安装底板上;
当步行轨迹模拟装置启动时,丝杆电机带动丝杆转动,丝杆螺母在丝杆上运动,与丝杆螺母连接的后滑块固定块也在丝杆上运动,踝关节电机安装板后端连接在后滑块固定块上,踝关节电机安装板后端和后滑块固定块一样在丝杆通过减速电机与齿轮连接,齿轮、齿条啮合,齿条发生位移,齿条与前滑块固定块连接,前滑块固定块具有和齿条一样的速度和位移,前滑块固定块通过连杆与踝关节电机安装板前端连接,所以踝关节电机安装板前端具有和齿条一样的位移和速度,由于前滑块固定块的移动速度不同,所以它们之间的距离会发生变化,当两滑块靠近时,前滑块固定块会通过连杆使踝关节电机安装板前端抬起;当两滑块远离时,前滑块固定块会通过连杆使踝关节电机安装板前端放下,使整个步行轨迹模拟装置能够实现模拟人迈步和抬腿的运动。
在本实用新型的一个实施方式中,所述丝杆电机的轴与丝杆前轴承座连接,所述丝杆前轴承座安装在丝杆电机支架上,所述丝杆电机支架固定安装在安装底板上,所述丝杆与丝杆轴承连接,丝杆轴承安装在丝杆前轴承座上,丝杆尾端与丝杆后轴承座连接,所述后滑块固定块的上端与一个踏板安装轴连接,踏板安装轴两端与踏板安装座配合,所述减速电机固定安装在减速电机支架上,减速电机支架安装在安装底板上。
在本实用新型的一个实施方式中,所述踝关节调整装置包括踝关节电机、踝关节电机支架、小锥齿轮、大锥齿轮、踝关节轴、踝关节轴承、踝关节轴承座,
所述踝关节电机通过踝关节电机支架布置在踝关节电机安装板上,与小锥齿轮连接,小锥齿轮与大锥齿轮成90°啮合,大锥齿轮安装在踝关节轴上,踝关节轴上装配了两个踝关节轴承,踝关节轴承安装在踝关节轴承座上,所述脚踏板装置与踝关节轴连接,
当需要调整踝关节角度时,控制踝关节电机,使踝关节电机转动一定角度,带动安装在其上的小锥齿轮转动一定角度,与小锥齿轮啮合的大锥齿轮也会转动一定角度,大锥齿轮装配在踝关节轴上,所以踝关节轴也会被带动,转动一定角度,以此来调节脚踏板装置的角度,改变踝关节角度,配合患者在康复训练过程中的运动。
在本实用新型的一个实施方式中,所述脚踏板装置包括上脚踏板、下脚踏板,所述上脚踏板的底面有一个安装槽,用于和踝关节角度调节装置的踝关节轴上的凸块连接,所述下脚踏板用于与踝关节轴的底面固定连接。
在本实用新型的一个实施方式中,所述下脚踏板顶面的前后部分别设置了传感器安装区域,用于安装传感器。
在本实用新型的一个实施方式中,所述助行车架包括有外轮组、车底架、安装底板、支承长杆、扶手杆、支承短杆、腋下支承杆、手握杆、安全装置杆及内轮组,
所述外轮组安装在所述车底架的四角处,所述安装底板安装在车底架上,所述内轮组连接在安装底板下方,且所述内轮组可折叠;
所述支承长杆与支承短杆固定连接在车底架的两侧,所述扶手杆与腋下支承杆均连接在所述支承长杆与支承短杆之间,所述扶手杆在下,所述腋下支承杆在上,所述安全装置杆连接在车底架两侧的两个支承长杆之间,所述支承短杆与腋下支承杆之间通过手握杆连接。
所述扶手杆在训练过程中能够让患者抓握,提高稳定性;支承短杆连接了一段手握杆,手握杆的形状符合人抓握时的习惯,能够让患者抓握手握杆,通过患者健全的上肢自主站立;腋下支承杆在患者站立时,支承其腋下部位,为患者提供支承力,辅助患者训练,手握杆和扶手杆等为患者站立提供辅助;所述安全装置杆能够在训练过程中保护患者,避免因为失去平衡而导致患者前倾摔倒。
在本实用新型的一个实施方式中,所述车底架前后四角的安装杆通过外轮安装架连接车轮轴,车轮轴与外轮组连接,外轮组能够改变助行车架的运动速度和方向。
在本实用新型的一个实施方式中,所述安装底板前方和左右两方有挂杆勾,固定挂在车底架的前侧和左右两侧的底杆上,使安装底板能够稳定的安装在车底架上;
所述安装底板中部是横杆设计,即减轻了所述安装底板的重量,又能够让患者在康复训练的同时能看到地面,使患者步行训练更加具有真实感;所述安装底板的左右两块完整底板用于布置步行轨迹模拟装置,对其起到支承作用。
在本实用新型的一个实施方式中,所述安装底板的中部底面有四个内轮可折叠安装架,内轮可折叠安装架与内轮组连接,内轮组能够在助行车架运动过程中将内轮组放下,接触地面,起到辅助助行车架运动和支承车架的作用,助行车架不动时,可调节内轮可折叠安装架,使内轮组离开地面,内轮可折叠安装架的折叠杆接触地面,起到支承助行车架的作用,使助行车架底板能够承担步行轨迹模拟装置的重量,同时稳定停留在原地。
当步行轨迹模拟装置启动时,步行轨迹模拟装置带动踝关节电机安装板运动,使该安装板完成一个模拟人步行的椭圆轨迹,安装在电机安装板上的踝关节轴也同样具有一个模拟人步行的椭圆轨迹,脚踏板装置与踝关节轴装配,具有与踝关节轴一样的模拟人步行运动的椭圆轨迹,驱动患者做康复训练运动。同时,踝关节调节装置的踝关节轴与脚踏板装置装配,通过改变踝关节电机转动角度,改变踝关节轴转动角度,带动脚踏板装置转动一定角度。步行轨迹模拟装置和踝关节调整装置共同作用下,使患者在驱动装置下,完成一个模拟人步行轨迹的椭圆运动,同时根据脚踏板装置运动到的不同位置,对踝关节电机进行控制,使踝关节配合患者的康复运动。
本实用新型的足底驱动步行训练助行器使用过程如下:
患者使用该助行器时,在医护人员的辅助下将患者坐的轮椅推行到助行器后部,患者可自主或在医护人员辅助下将脚放置在步行轨迹模拟装置的脚踏板上合适的位置,也可自主将手放在手握杆上,用上肢力量使自己站立起来,把腋下部位放置在腋下支承杆上,手部可放置在扶手处抓握,为站立训练姿势提供保障。助行车的外轮能够改变助行器车的运动速度和方向,内轮可以根据折叠杆收起或放下,当内轮放下时,可以同外轮一起改变助行器的运动速度和方向,当内轮收起时,内轮离开地面,折叠杆接触地面,使助行器停止在原地,不再随着外轮的运动状态改变而运动。腋下支承杆和扶手会承载患者大部分身体重量,启动步行轨迹模拟装置,脚踏板开始驱动患者的脚步按照设定步迹开始进行康复训练运动,由于步行轨迹模拟装置前后滑块固定块的移动速度不同,所以他们之间的距离会发生变化,当两滑块靠近时,前滑块固定块会通过连杆使踝关节电机安装板前端抬起;当两滑块远离时,前滑块固定块会通过连杆使踝关节电机安装板前端放下,使整个步行轨迹模拟装置能够实现模拟人迈步和抬腿的运动。踝关节调节装置通过电机控制上下脚踏板之间的轴,改变脚踏板的倾斜角度,以适应患者在运动过程中踝关节角度的改变,使步行轨迹模拟装置的步行轨迹和脚步关节状态更接近真实状态。
所以本实用新型设计一种足底驱动步行训练助行装置,下肢采用电机控制的脚踏板步行驱动装置,可以实现下肢障碍患者甚至全瘫患者步行训练,弥补脊柱损伤患者在站立和步态训练过程中步态失真和训练活动范围小等问题,使患者在运动训练过程中更具有真实感,对于脊柱损伤患者助行训练来说意义重大。
与现有技术相比,本实用新型具有以下优点:
1)采用助行车架装置,通过外轮改变运动速度和方向,通过内轮调整助行车架运动或是停止的状态,通过安装底板支承步行轨迹模拟装置。
2)采用腋下支承杆,通过患者健康的腋下部位和上肢,通过扶手和手握杆一起,起支承患者作用,使患者在站立状态下训练,减少上肢腋下受力,帮助脊柱患者实现站立训练。
3)采用步行轨迹模拟装置,实现模拟步行轨迹的运动,给无法自主行走的患者提供驱动力,辅助患者正常行走。采用独特弹簧装置,通过角度控制凸台调整,角度跟随踝关节转动的变化,避免了患者在步行训练过程中踝关节受到伤害。
4)采用踝关节调整装置,通过踝关节电机,根据步行轨迹模拟装置运动到不同位置时,脚步的位置,调节脚踏板的角度,改变患者踝关节角度,更真实的模拟人步行的轨迹。
附图说明
图1为本实用新型实施例1中足底驱动步行训练助行器的结构示意图;
图2为本实用新型实施例1中助行车架的结构示意图;
图3为本实用新型实施例1中步行轨迹模拟装置的结构示意图;
图4为本实用新型实施例1中踝关节角度调节装置的结构示意图;
图5为本实用新型实施例1中脚踏板装置的结构示意图;
图6为本实用新型实施例1中脚踏板装置的上脚踏板结构示意图;
图7为本实用新型实施例1中脚踏板装置的下脚踏板结构示意图。
图中标号:
外轮组1、车轮轴2、外轮安装架3、车底架4、支承长杆5、安装底板6、扶手杆7、支承短杆8、腋下支承杆9、手握杆10、安全装置杆11、内轮可折叠安装架12、内轮组13、丝杆电机14、丝杆电机支架15、丝杆前轴承座16、联轴器17、丝杆轴承18、丝杆19、齿轮20、丝杆螺母21、后滑块固定块22、踏板安装轴23、踏板安装座24、滑块25、丝杆后轴承座26、直线导轨27、踝关节电机安装板28、连杆轴29、齿条电机30、连杆轴承31、连杆支架32、连杆33、减速电机34、减速电机支架35、前滑块固定块36、齿条37、踝关节电机38、踝关节电机支架39、小锥齿轮40、大锥齿轮41、踝关节轴42、踝关节轴承43、踝关节轴承座44、凸块45、上脚踏板46、传感器47、下脚踏板48、安装槽49、传感器安装区域50。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
实施例
配合参见图1-图7,本实施例提供一种足底驱动步行训练助行器,包括助行车架、步行轨迹模拟装置、踝关节角度调节装置和脚踏板装置;所述助行车架用于为患者提供支承力,辅助患者训练,所述助行车架上设有安装底板6、外轮组1与内轮组13,所述外轮组1能够改变助行车架的运动速度和方向,所述内轮组13能够在助行车架运动过程中接触地面,起到辅助助行车架运动和支承车架的作用;所述步行轨迹模拟装置安装在助行车架的安装底板6上,所述踝关节角度调节装置安装在步行轨迹模拟装置上,所述脚踏板装置与所述踝关节角度调节装置连接,所述脚踏板装置用于支撑患者的脚,所述步行轨迹模拟装置用于通过踝关节角度调节装置带动脚踏板装置模拟人迈步和抬腿的运动,使得脚踏板装置完成模拟人步行的椭圆轨迹;所述踝关节角度调节装置用于调节脚踏板装置的角度,改变踝关节角度,配合患者在康复训练过程中的运动。
配合参见图3,所述步行轨迹模拟装置包括丝杆电机14、丝杆电机支架15、丝杆前轴承座16、联轴器17、丝杆轴承18、丝杆19、齿轮20、丝杆螺母21、后滑块固定块22、踏板安装轴23、踏板安装座24、滑块25、丝杆后轴承座26、直线导轨27、踝关节电机安装板28、连杆轴29、齿条电机30、连杆轴承31、连杆支架32、连杆33、减速电机34、减速电机支架35、前滑块固定块36及齿条37。
所述丝杆电机14的轴与丝杆前轴承座16连接,所述丝杆前轴承座16安装在丝杆电机支架15上,所述丝杆电机支架15固定安装在安装底板6上,所述丝杆电机14的轴与联轴器17连接,联轴器17与丝杆19连接,丝杆19与丝杆轴承18 连接,丝杆轴承18安装在丝杆前轴承座16上,丝杆19尾端与丝杆后轴承座26 连接,丝杆19与一丝杆螺母21配合,丝杆螺母21固定在后滑块固定块22上,后滑块固定块22下端固定安装了两个滑块25,分别为左滑块与右滑块,分别与两个直线导轨27配合,后滑块固定块22的上端与一个踏板安装轴23连接,踏板安装轴23两端与踏板安装座24配合,踏板安装座24固定在踝关节电机安装板28底面后端,踝关节电机安装板28底面前端固定安装了一个连杆支架32,连杆支架32 上安装了连杆轴承31,连杆轴29与连杆轴承31配合,连杆轴29与连杆33一端连接,连杆33另一端也与连杆轴承31连接,连杆轴承31安装在前滑块固定块36 的上端,前滑块固定块36的下端左侧固定安装了齿条37,齿条37与左滑块25固定连接,前滑块固定块36下端右侧与右滑块25固定连接,齿条37与齿轮20啮合,齿轮20安装在减速电机34的轴上,减速电机34固定安装在减速电机支架35上,减速电机34与齿条电机30连接,整个步行轨迹模拟装置安装在安装底板6上;
所述的整个步行轨迹模拟装置布置在助行车架的安装底板6上,当步行轨迹模拟装置启动时,丝杆电机14带动丝杆19转动,丝杆螺母21在丝杆19上运动,与丝杆螺母21连接的后滑块固定块22也在丝杆19上运动,踝关节电机安装板28 后端连接在后滑块固定块22上,所以踝关节电机安装板28后端和后滑块固定块 22一样在丝杆19上运动;齿条电机30通过减速电机34与齿轮20连接,齿轮20、齿条37啮合,齿条37发生位移,齿条37与前滑块固定块36连接,前滑块固定块 36具有和齿条37一样的速度和位移,前滑块固定块36通过连杆33与踝关节电机安装板28前端连接,所以踝关节电机安装板28前端具有和齿条37一样的位移和速度,由于前滑块固定块36的移动速度不同,所以它们之间的距离会发生变化,当两滑块靠近时,前滑块固定块36会通过连杆33使踝关节电机安装板28前端抬起;当两滑块远离时,前滑块固定块36会通过连杆33使踝关节电机安装板28前端放下,使整个步行轨迹模拟装置能够实现模拟人迈步和抬腿的运动。
配合参见图4,所述踝关节调整装置包括踝关节电机38、踝关节电机支架39、小锥齿轮40、大锥齿轮41、踝关节轴42、踝关节轴承43、踝关节轴承座44,所述踝关节电机38通过踝关节电机支架39布置在踝关节电机安装板28上,与小锥齿轮40连接,小锥齿轮40与大锥齿轮41成90°啮合,大锥齿轮41安装在踝关节轴42上,踝关节轴42上装配了两个踝关节轴承43,踝关节轴承43安装在踝关节轴承座44上,所述脚踏板装置与踝关节轴42连接,
当需要调整踝关节角度时,控制踝关节电机38,使踝关节电机38转动一定角度,带动安装在其上的小锥齿轮40转动一定角度,与小锥齿轮40啮合的大锥齿轮 41也会转动一定角度,大锥齿轮41装配在踝关节轴42上,所以踝关节轴42也会被带动,转动一定角度,以此来调节脚踏板装置的角度,改变踝关节角度,配合患者在康复训练过程中的运动。
配合参见图4、5、6、7,所述脚踏板装置包括上脚踏板46、传感器47、下脚踏板48,所述上脚踏板46的底面有一个安装槽49,用于和踝关节角度调节装置的踝关节轴42上的凸块45连接,所述下脚踏板48用于与踝关节轴42的底面固定连接,所述下脚踏板48顶面的前后部分别设置了传感器安装区域50,用于安装传感器47。
配合参见图2,所述助行车架包括有外轮组1、车底架4、安装底板6、支承长杆5、扶手杆7、支承短杆8、腋下支承杆9、手握杆10、安全装置杆11及内轮组 13,所述外轮组1安装在所述车底架4的四角处,所述安装底板6安装在车底架4 上,所述内轮组13连接在安装底板6下方,且所述内轮组13可折叠;所述支承长杆5与支承短杆8固定连接在车底架4的两侧,所述扶手杆7与腋下支承杆9均连接在所述支承长杆5与支承短杆8之间,所述扶手杆7在下,所述腋下支承杆9 在上,所述安全装置杆11连接在车底架4两侧的两个支承长杆5之间,所述支承短杆8与腋下支承杆9之间通过手握杆10连接。所述扶手杆7在训练过程中能够让患者抓握,提高稳定性;支承短杆8连接了一段手握杆10,手握杆10的形状符合人抓握时的习惯,能够让患者抓握手握杆,通过患者健全的上肢自主站立;腋下支承杆9在患者站立时,支承其腋下部位,为患者提供支承力,辅助患者训练,手握杆10和扶手杆7等为患者站立提供辅助;所述安全装置杆11能够在训练过程中保护患者,避免因为失去平衡而导致患者前倾摔倒。
所述车底架4前后四角的安装杆通过外轮安装架3连接车轮轴2,车轮轴2与外轮组1连接,外轮组1能够改变助行车架的运动速度和方向。所述安装底板6 前方和左右两方有挂杆勾,固定挂在车底架4的前侧和左右两侧的底杆上,使安装底板6能够稳定的安装在车底架4上;
所述安装底板6中部是横杆设计,即减轻了所述安装底板6的重量,又能够让患者在康复训练的同时能看到地面,使患者步行训练更加具有真实感;所述安装底板6的左右两块完整底板用于布置步行轨迹模拟装置,对其起到支承作用。
所述安装底板6的中部底面有四个内轮可折叠安装架12,内轮可折叠安装架 12与内轮组13连接,内轮组13能够在助行车架运动过程中将内轮组13放下,接触地面,起到辅助助行车架运动和支承车架的作用,助行车架不动时,可调节内轮可折叠安装架12,使内轮组13离开地面,内轮可折叠安装架12的折叠杆接触地面,起到支承助行车架的作用,使助行车架底板能够承担步行轨迹模拟装置的重量,同时稳定停留在原地。
当步行轨迹模拟装置启动时,步行轨迹模拟装置带动踝关节电机安装板28运动,使该安装板完成一个模拟人步行的椭圆轨迹,安装在电机安装板上的踝关节轴 42也同样具有一个模拟人步行的椭圆轨迹,脚踏板装置与踝关节轴42装配,具有与踝关节轴42一样的模拟人步行运动的椭圆轨迹,驱动患者做康复训练运动。同时,踝关节调节装置的踝关节轴42与脚踏板装置装配,通过改变踝关节电机38 转动角度,改变踝关节轴42转动角度,带动脚踏板装置转动一定角度。步行轨迹模拟装置和踝关节调整装置共同作用下,使患者在驱动装置下,完成一个模拟人步行轨迹的椭圆运动,同时根据脚踏板装置运动到的不同位置,对踝关节电机进行控制,使踝关节配合患者的康复运动。
足底驱动步行训练助行器使用过程如下:
患者使用该助行器时,在医护人员的辅助下将患者坐的轮椅推行到助行器后部,患者可自主或在医护人员辅助下将脚放置在步行轨迹模拟装置的脚踏板上合适的位置,也可自主将手放在手握杆上,用上肢力量使自己站立起来,把腋下部位放置在腋下支承杆上,手部可放置在扶手处抓握,为站立训练姿势提供保障。助行车的外轮能够改变助行器车的运动速度和方向,内轮可以根据折叠杆收起或放下,当内轮放下时,可以同外轮一起改变助行器的运动速度和方向,当内轮收起时,内轮离开地面,折叠杆接触地面,使助行器停止在原地,不再随着外轮的运动状态改变而运动。腋下支承杆和扶手会承载患者大部分身体重量,启动步行轨迹模拟装置,脚踏板开始驱动患者的脚步按照设定步迹开始进行康复训练运动,由于步行轨迹模拟装置前后滑块固定块的移动速度不同,所以他们之间的距离会发生变化,当两滑块靠近时,前滑块固定块会通过连杆使踝关节电机安装板前端抬起;当两滑块远离时,前滑块固定块会通过连杆使踝关节电机安装板前端放下,使整个步行轨迹模拟装置能够实现模拟人迈步和抬腿的运动。踝关节调节装置通过电机控制上下脚踏板之间的轴,改变脚踏板的倾斜角度,以适应患者在运动过程中踝关节角度的改变,使步行轨迹模拟装置的步行轨迹和脚步关节状态更接近真实状态。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改,并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此,本实用新型不限于上述实施例,本领域技术人员根据本实用新型的揭示,不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种足底驱动步行训练助行器,其特征在于,包括助行车架、步行轨迹模拟装置、踝关节角度调节装置和脚踏板装置;
所述助行车架用于为患者提供支承力,辅助患者训练,所述助行车架上设有安装底板(6)、外轮组(1)与内轮组(13),所述外轮组(1)能够改变助行车架的运动速度和方向,所述内轮组(13)能够在助行车架运动过程中接触地面,起到辅助助行车架运动和支承车架的作用;
所述步行轨迹模拟装置安装在助行车架的安装底板(6)上,所述踝关节角度调节装置安装在步行轨迹模拟装置上,所述脚踏板装置与所述踝关节角度调节装置连接,所述脚踏板装置用于支撑患者的脚,所述步行轨迹模拟装置用于通过踝关节角度调节装置带动脚踏板装置模拟人迈步和抬腿的运动,使得脚踏板装置完成模拟人步行的椭圆轨迹;所述踝关节角度调节装置用于调节脚踏板装置的角度,改变踝关节角度,配合患者在康复训练过程中的运动。
2.根据权利要求1所述的一种足底驱动步行训练助行器,其特征在于,所述步行轨迹模拟装置包括丝杆电机(14)、联轴器(17)、丝杆(19)、齿轮(20)、丝杆螺母(21)、后滑块固定块(22)、踏板安装座(24)、滑块(25)、直线导轨(27)、踝关节电机安装板(28)、连杆轴(29)、齿条电机(30)、连杆轴承(31)、连杆支架(32)、连杆(33)、减速电机(34)、前滑块固定块(36)及齿条(37),
所述丝杆电机(14)的轴与联轴器(17)连接,联轴器(17)与丝杆(19)连接,丝杆(19)与丝杆螺母(21)配合,丝杆螺母(21)固定在后滑块固定块(22)上,后滑块固定块(22)下端固定安装了两个滑块(25),分别为左滑块与右滑块,分别与两个直线导轨(27)配合,后滑块固定块(22)的上端与踏板安装座(24)配合,
踏板安装座(24)固定在踝关节电机安装板(28)底面后端,踝关节电机安装板(28)底面前端固定安装了一个连杆支架(32),连杆支架(32)上安装了连杆轴承(31),连杆轴(29)与连杆轴承(31)配合,连杆轴(29)与连杆(33)一端连接,连杆(33)另一端也与连杆轴承(31)连接,连杆轴承(31)安装在前滑块固定块(36)的上端,前滑块固定块(36)的下端左侧固定安装了齿条(37),齿条(37)与左滑块(25)固定连接,前滑块固定块(36)下端右侧与右滑块(25)固定连接,齿条(37)与齿轮(20)啮合,齿轮(20)安装在减速电机(34)的轴上,减速电机(34)与齿条电机(30)连接,整个步行轨迹模拟装置安装在安装底板(6)上;
当步行轨迹模拟装置启动时,丝杆电机(14)带动丝杆(19)转动,丝杆螺母(21)在丝杆(19)上运动,与丝杆螺母(21)连接的后滑块固定块(22)也在丝杆(19)上运动,踝关节电机安装板(28)后端连接在后滑块固定块(22)上,踝关节电机安装板(28)后端和后滑块固定块(22)一样在丝杆(19)上运动;齿条电机(30)通过减速电机(34)与齿轮(20)连接,齿轮(20)、齿条(37)啮合,齿条(37)发生位移,齿条(37)与前滑块固定块(36)连接,前滑块固定块(36)具有和齿条(37)一样的速度和位移,前滑块固定块(36)通过连杆(33)与踝关节电机安装板(28)前端连接,所以踝关节电机安装板(28)前端具有和齿条(37)一样的位移和速度,由于前滑块固定块(36)的移动速度不同,所以它们之间的距离会发生变化,当两滑块靠近时,前滑块固定块(36)会通过连杆(33)使踝关节电机安装板(28)前端抬起;当两滑块远离时,前滑块固定块(36)会通过连杆(33)使踝关节电机安装板(28)前端放下,使整个步行轨迹模拟装置能够实现模拟人迈步和抬腿的运动。
3.根据权利要求2所述的一种足底驱动步行训练助行器,其特征在于,所述丝杆电机(14)的轴与丝杆前轴承座(16)连接,所述丝杆前轴承座(16)安装在丝杆电机支架(15)上,所述丝杆电机支架(15)固定安装在安装底板(6)上,所述丝杆(19)与丝杆轴承(18)连接,丝杆轴承(18)安装在丝杆前轴承座(16)上,丝杆(19)尾端与丝杆后轴承座(26)连接,所述后滑块固定块(22)的上端与一个踏板安装轴(23)连接,踏板安装轴(23)两端与踏板安装座(24)配合,所述减速电机(34)固定安装在减速电机支架(35)上,减速电机支架(35)安装在安装底板(6)上。
4.根据权利要求1或2所述的一种足底驱动步行训练助行器,其特征在于,所述踝关节调整装置包括踝关节电机(38)、踝关节电机支架(39)、小锥齿轮(40)、大锥齿轮(41)、踝关节轴(42)、踝关节轴承(43)、踝关节轴承座(44),
所述踝关节电机(38)通过踝关节电机支架(39)布置在踝关节电机安装板(28)上,与小锥齿轮(40)连接,小锥齿轮(40)与大锥齿轮(41)成90°啮合,大锥齿轮(41)安装在踝关节轴(42)上,踝关节轴(42)上装配了两个踝关节轴承(43),踝关节轴承(43)安装在踝关节轴承座(44)上,所述脚踏板装置与踝关节轴(42)连接,
当需要调整踝关节角度时,控制踝关节电机(38),使踝关节电机(38)转动一定角度,带动安装在其上的小锥齿轮(40)转动一定角度,与小锥齿轮(40)啮合的大锥齿轮(41)也会转动一定角度,大锥齿轮(41)装配在踝关节轴(42)上,所以踝关节轴(42)也会被带动,转动一定角度,以此来调节脚踏板装置的角度,改变踝关节角度,配合患者在康复训练过程中的运动。
5.根据权利要求4所述的一种足底驱动步行训练助行器,其特征在于,所述脚踏板装置包括上脚踏板(46)、下脚踏板(48),所述上脚踏板(46)的底面有一个安装槽(49),用于和踝关节角度调节装置的踝关节轴(42)上的凸块(45)连接,所述下脚踏板(48)用于与踝关节轴(42)的底面固定连接。
6.根据权利要求5所述的一种足底驱动步行训练助行器,其特征在于,所述下脚踏板(48)顶面的前后部分别设置了传感器安装区域(50),用于安装传感器(47)。
7.根据权利要求1所述的一种足底驱动步行训练助行器,其特征在于,所述助行车架包括有外轮组(1)、车底架(4)、安装底板(6)、支承长杆(5)、扶手杆(7)、支承短杆(8)、腋下支承杆(9)、手握杆(10)、安全装置杆(11)及内轮组(13),
所述外轮组(1)安装在所述车底架(4)的四角处,所述安装底板(6)安装在车底架(4)上,所述内轮组(13)连接在安装底板(6)下方,且所述内轮组(13)可折叠;
所述支承长杆(5)与支承短杆(8)固定连接在车底架(4)的两侧,所述扶手杆(7)与腋下支承杆(9)均连接在所述支承长杆(5)与支承短杆(8)之间,所述扶手杆(7)在下,所述腋下支承杆(9)在上,所述安全装置杆(11)连接在车底架(4)两侧的两个支承长杆(5)之间,所述支承短杆(8)与腋下支承杆(9)之间通过手握杆(10)连接。
8.根据权利要求7所述的一种足底驱动步行训练助行器,其特征在于,所述车底架(4)前后四角的安装杆通过外轮安装架(3)连接车轮轴(2),车轮轴(2)与外轮组(1)连接,外轮组(1)能够改变助行车架的运动速度和方向。
9.根据权利要求7所述的一种足底驱动步行训练助行器,其特征在于,所述安装底板(6)前方和左右两方有挂杆勾,固定挂在车底架(4)的前侧和左右两侧的底杆上,使安装底板(6)能够稳定的安装在车底架(4)上;
所述安装底板(6)中部是横杆设计,所述安装底板(6)的左右两块完整底板用于布置步行轨迹模拟装置,对其起到支承作用。
10.根据权利要求7所述的一种足底驱动步行训练助行器,其特征在于,所述安装底板(6)的中部底面有四个内轮可折叠安装架(12),内轮可折叠安装架(12)与内轮组(13)连接,内轮组(13)能够在助行车架运动过程中将内轮组(13)放下,接触地面,起到辅助助行车架运动和支承车架的作用,助行车架不动时,可调节内轮可折叠安装架(12),使内轮组(13)离开地面,内轮可折叠安装架(12)的折叠杆接触地面,起到支承助行车架的作用。
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