CN214550179U - 一种助走防跌外骨骼 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种助走防跌外骨骼，其包括腰固定部，助走机构和防跌组件，助走机构包括两个腿支撑组件，各腿支撑组件分别包括用于驱动使用人员的大腿动作的大腿驱动单元，以及用于驱动使用人员小腿的小腿驱动单元，防跌组件包括设于腰固定部上的若干伸缩单元，各伸缩单元环腰固定部的周向间隔布置，各伸缩单元包括外套管，穿设在外套管内的内伸缩杆，以及抵接在外套管和内伸缩杆之间的第一弹性件，第一弹性件用于驱使内伸缩杆向使伸缩单元伸长的方向滑动；外套管和内伸缩杆之间设有锁止单元，用于锁止内伸缩杆相对于外套管的滑动，且各伸缩单元用于在伸长时构成对腰固定部的支撑。本实用新型的助走防跌外骨骼具有较好的使用效果。

Description

一种助走防跌外骨骼

技术领域

本实用新型涉及外骨骼设备技术领域，特别涉及一种助走防跌外骨骼。

背景技术

部分人员在受伤后需要在人慢慢锻炼恢复身体机能，但目前康复理疗人才紧缺，因此，对机械外骨骼的开发设计具有极大市场价值和社会效益，开发设计此类机械外骨骼，首先要注意的是人体的安全性，目前日本、韩国和瑞士等国家开发了应用于医疗康复领域的外骨骼助力机器人，帮助使用人员行走和锻炼，已经取得了一定的成果，但目前助走防跌外骨骼上的防跌倒结构，在助走防跌外骨骼的正常使用时仍参与助走，使用人员可能会依赖于助走防跌结构进行行走，不利于使用人员的康复。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种助走防跌外骨骼，以能够具有较好的防倾倒效果。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种助走防跌外骨骼，包括：

腰固定部；

助走机构，包括分别设于所述腰固定部上的两个腿支撑组件，各所述腿支撑组件包括大腿驱动单元以及小腿驱动单元，所述大腿驱动单元包括设于所述腰固定部上的第一旋转动力输出装置，以及与所述第一旋转动力输出装置的动力输出端连接的大腿固定板，所述大腿固定板用于承接所述第一旋转动力输出装置驱使而摆动；所述小腿驱动单元包括设于所述大腿固定板上的第二旋转动力输出装置，以及与所述第二旋转动力输出装置的动力输出端连接的小腿固定板，所述小腿固定板用于承接所述第二旋转动力输出装置的驱使而摆动；

防跌组件，包括设于所述腰固定部上的若干伸缩单元，各所述伸缩单元环所述腰固定部的周向间隔布置，各所述伸缩单元包括外套管，穿设在所述外套管内的内伸缩杆，以及抵接在所述外套管和所述内伸缩杆之间的第一弹性件，所述第一弹性件用于驱使所述内伸缩杆向使所述伸缩单元伸长的方向滑动；且所述外套管和所述内伸缩杆之间设有锁止单元，用于锁止所述内伸缩杆相对于所述外套管的滑动，各所述伸缩单元在伸长时能够支撑所述腰固定部。

进一步的，所述腰固定部包括背板以及两个侧板，所述背板及两所述侧板围成凹槽，凹槽用于供使用人员的腰部卡入。

进一步的，所述第一旋转动力输出装置及所述第二旋转动力输出装置均包括电机。

进一步的，所述小腿固定单元还包括脚固定板，所述脚固定板与所述小腿固定板铰接。

进一步的，所述小腿固定板的长度被设置为可调。

进一步的，所述小腿固定板包括上板段和下板段，所述上板段上开设有长条孔，所述长条孔的长度方向与所述上板段的长度方向平行，所述下板段上开设有能够与所述长条孔相对的通孔，连接件穿过所述通孔和所述长条孔并与紧固件连接，用于构成上板段和下板段之间的固连。

进一步的，所述内伸缩杆的外周上构造有卡槽，所述锁止单元包括一端构造有卡钩的卡板，所述卡板的中部与所述外套管铰接；所述锁止单元还包括第二弹性件以及设于所述外套管上的伸缩轴，所述第二弹性件支撑在所述卡板靠近所述卡钩的一端上；所述伸缩轴伸长时，所述伸缩轴支撑所述卡板远离所述卡钩的一端，使所述卡钩与所述卡槽卡接；所述伸缩轴缩回时，所述第二弹性件驱使所述卡板转动，使所述卡钩与所述卡槽脱离。

进一步的，所述伸缩轴采用推拉式电磁铁的输出轴。

进一步的，所述助走防跌外骨骼还包括倾角检测单元和控制单元，所述控制单元与所述锁止单元控制连接，所述倾角检测单元用于实时检测所述腰固定部的倾角并发送至所述控制单元，所述控制单元用于在所述腰固定部的倾角大于预设的角度阈值时控制所述锁止单元解锁。

进一步的，所述倾角检测单元采用滚珠开关。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

本实用新型的助走防跌外骨骼，通过设置各伸缩单元，各伸缩单元在伸长时，能够对腰固定部进行支撑，防止使用人员倾倒，而在伸缩单元缩回时，能够避免使用人员依赖各伸缩单元进行行走，有利于使用人员的锻炼和康复。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的助走防跌外骨骼的轴测图；

图2为图1中A处的局部放大图；

图3为图1中B处的局部放大图；

图4为图1中C处的局部放大图；

图5为本实用新型实施例所述的伸缩单元的工作原理图。

附图标记说明：

1-腰固定部，11-背板，12-侧板，13-连接板，101-第一连接孔，2-腿支撑组件，21-大腿驱动单元，211-第一旋转动力输出装置，212-大腿固定板，213-固定板，214-第二绑带，22-小腿驱动单元，221-上板段，222-下板段，223-脚固定板，201-第二连接孔，202-长条孔，203-通孔，204-凹槽，3-伸缩单元，31-外套管，311-夹板，32-内伸缩杆，301-卡槽，4-锁止单元，41-卡板，42-卡钩，43-第二弹性件，44-伸缩轴。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的若干个实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本实施例涉及一种助走防跌外骨骼，参考图1所示，其包括腰固定部1，助走机构和防跌组件；其中，助走机构包括分别设于腰固定部1上的两个腿支撑组件2，各腿支撑组件2分别包括大腿驱动单元21以及小腿驱动单元22，大腿驱动单元21包括设于腰固定部1上的第一旋转动力输出装置211，以及与第一旋转动力输出装置211的动力输出端连接的大腿固定板212，大腿固定板212用于承接第一旋转动力输出装置211驱使而摆动；小腿驱动单元22包括设于大腿固定板212上的第二旋转动力输出装置，以及与第二旋转动力输出装置的动力输出端连接的小腿固定板，小腿固定板用于承接第二旋转动力输出装置的驱使而摆动。

防跌组件包括设于腰固定部1上的若干伸缩单元3，各伸缩单元3环腰固定部1的周向间隔布置，各伸缩单元3包括外套管31，穿设在外套管31内的内伸缩杆32，以及抵接在外套管31和内伸缩杆32之间的第一弹性件，第一弹性件用于驱使内伸缩杆32向使伸缩单元3伸长的方向滑动；且外套管31和内伸缩杆32之间设有锁止单元4，用于锁止内伸缩杆32相对于外套管31的滑动，且各伸缩单元3用于在伸长时构成对腰固定部1的支撑。

本实施例提供了一种结构较优的腰固定部1，参考图1所示，其包括背板11以及两个侧板12，所述背板11及两个侧板12围成了凹槽，该凹槽用于供使用人员的腰部卡入，其中，背板11用于与使用人员的腰背处贴合，两个侧板12分别位于使用人员部的两相对侧。此外，本实施例的腰固定部1还包括第一绑带，该第一绑带用于在使用人员的身体卡入凹槽内后，与两个侧板12的前端连接，以限制使用人员的身体从凹槽的开口端脱出，以此将使用人员固定在凹槽内，需要说明的是，由于不影响理解，本实施例的附图中未示出该第一绑带的结构，通过设置上述的腰固定部1，可方便的构成腰固定部1在使用人员腰部上的固定或脱离。

基于上述腰固定部1的结构，本实施例还提供了一种较好的构成第一绑带与侧板12连接的结构，具体的来说，参考图1和图2所述，在两个侧板12上分别构造有第一连接孔101，且各侧板12上的第一连接孔101为沿侧板12的长度方向间隔布置的多个，各侧板12上的第一连接孔101一一相对。上述的第一绑带可穿过相对的两个第一连接孔101，且两端分别与两个侧板12固定连接。通过设置上述的连接结构，当第一绑带穿过不同的第一连接孔101时，可用于固定不同体型的使用人员，也即是说，本实施例的助走防跌外骨骼能够较为方便供不同体型的人使用。

为了提高使用人员的舒适度，本实施例中，在上述背板11和侧板12的内侧壁上均固设有软质隔垫，其中，软质隔垫例如采用海绵，或者乳胶等材质。优选的，在大腿固定板212及小腿固定板的、与使用人员相接触的部位上均优选设有相同的软质隔垫。通过在使用人员和硬质的板材之间设置上述的软质隔垫，为使用人员与硬质板材的接触提供缓冲，从而能减少使用人员的不适感。

本实施例中，两个腿支撑组件2的结构和工作原理相同，本实施例将以其中一个为例对其进行介绍。参考图1所示，上述的第一旋转动力输出装置211包括固定设置在腰固定部1上的电机，需要说明的是，该第一旋转动力输出装置211还可包括减速机。在大腿固定板212的顶端上开设有安装孔，该安装孔固定套设在电机的电机轴上，以由电机轴的转动带动该大腿固定板212摆动。

本实施例中，在大腿固定板212上设有固定件，该固定件用于保持使用人员的大腿与该大腿固定板212间的连接，参考图1和图3所示，固定件包括固设于大腿固定板212上的固定板213，且固定板213具有延伸至使用人员大腿前部的固定段，且在该固定段上开设有若干第二连接孔201，各第二连接孔201沿该固定段的长度方向间隔设置，上述的固定件还包括一端与固定段连接的第二绑带214，该第二绑带214可在绕过使用人员的腿部，并穿过各第二连接孔201之一后与固定段固连，从而构成该大腿固定板212在使用人员大腿上的固定。

第二旋转动力输出装置以及其驱使小腿固定板的结构，可参考上述第一旋转动力输出装置211驱使大腿固定板212的结构，在此不再赘述。

本实施例中，上述的大腿固定板212及小腿固定板的长度均被设置为可调，以使该助走防跌外骨骼能够适用于不同身高的使用人员。大腿固定板212及小腿固定板进行长度调整的原理相同，本实施例将以小腿固定板长度调整的结构为例对其进行介绍。

参考图1所示，本实施例的小腿固定板包括上板段221以及下板段222，其中，具体是上板段221与第二旋转动力输出装置的动力输出端连接，在该上板段221上开设有长条孔202，且长条孔202的长度方向与上板段221的长度方向平行；并在下板段222上开设有能够与所述长条孔202相对的通孔203，以可由连接件在穿过通孔203及长条孔202后与紧固件固连，从而构成下板段222与上板段221之间的固定连接；而通过沿长条孔202的长度方向调整连接件的位置，可方便的完成对小腿固定板长度的调整。其中，上述的连接件例如采用螺栓，而紧固件采用螺母。

参考图1所示，本实施例中，在上板段221上构造有凹槽204，上述的长条孔202具体贯穿该凹槽204的底侧面设置，上述的下板段222可容置在该凹槽204内，以降低下板段222凸出于上板段221的高度，优选的，当下板段222安装在该凹槽204内后，下板段222不凸出于该上板段221的表面，以降低使用人员的不适感。

本实施例中，参考图1所示，在小腿固定板的底端上铰接有脚固定板223，其用于构成对使用人员脚底的支撑，在该脚固定板223上还设有两个第三绑带，两个第三绑带用于将使用人员的脚部固定在脚固定板223上。

参考图1所示，在大腿固定板212及小腿固定板上构造有若干减重孔，用于降低该助走防跌外骨骼的重量；由于该助走防跌外骨骼采用蓄电池供电，因此，通过降低该大腿固定板212的重量，可延长该助走防跌外骨骼的使用时间。

本实施例提供了一种较优的构成外套管31与腰固定部1间连接的结构，参考图1和图2所示，在腰固定部1上固设有向外延伸的连接板13，贯穿该连接板13开设有第一贯通孔203；在外套管31的顶端上固设有两个间隔布置的夹板311，贯穿两个夹板311开设有第二贯通孔203，连接板13可插入两个夹板311之间，且第一贯通孔203能够与第二贯通孔203相对，螺栓穿过第一连接板13及第二连接板13之后与螺母固连，使得两个夹板311夹紧连接板13，以此构成外套管31与腰固定部1间的固定连接。通过该种结构连接外套管31和腰固定部1，可方便的对伸缩单元3与腰固定部1之间的夹角进行调整，进而能够方便的将各伸缩单元3调整至合适的位置。

参考图1和图4所示，在内伸缩杆32底端的外周上构造有卡槽301，本实施例的锁止单元4包括包括一端构造有卡钩42的卡板41，卡板41的中部与外套管31铰接；锁止单元4还包括第二弹性件43以及设于外套管31上的伸缩轴44，第二弹性件43支撑在卡板41靠近卡钩42的一端上；伸缩轴44伸长时，伸缩轴44支撑卡板41远离卡钩42的一端，卡钩42与卡槽301卡接，伸缩轴44缩回时，如图4所示，第二弹性件43驱使卡板41转动，使卡钩42与卡槽301脱离。

本实施例中，上述的第一弹性件以及第二弹性件43分别采用弹簧，而上述的伸缩轴44采用推拉式电磁铁的输出轴。

参考图5所示，本实施例的助走防跌外骨骼还包括倾角检测单元和控制单元，控制单元与锁止单元4控制连接，倾角检测单元用于实时检测腰固定部1的倾角并发送至控制单元，控制单元用于在腰固定部1的倾角大于预设的角度阈值时控制锁止单元4解锁。其中，倾角检测单元采用滚珠开关，控制单元采用单片机。

本实施例的助走防跌外骨骼的工作原理为：当使用人员穿戴该外骨骼后，由第一旋转动力输出装置211和第二旋转动力输出装置驱使可分别带动使用人员的大腿和小腿行进；滚珠开关实时检测该外骨骼的倾角，并将外骨骼的倾角数据发送给控制单元，控制单元实时的将外骨骼的倾角数据与预设的倾角阈值进行比较，当外骨骼的倾角数据大于或者等于预设的倾角阈值时，则表明该外骨骼和使用人员将要发生倾倒，此时，控制单元控制控制对推拉式电磁铁供电，推拉式电磁铁的输出轴缩回，卡板41在第二弹性件43的推动下转动，使卡钩42与卡槽301脱离，此时，内伸缩杆32在第一弹性件的驱使下迅速伸长，对该外骨骼进行支撑，避免使用人员摔倒。

综上所述，本实施例的助走防跌外骨骼，通过设置各伸缩单元3，各伸缩单元3在伸长时，能够对腰固定部1进行支撑，防止使用人员倾倒，而在伸缩单元3缩回时，能够避免使用人员依赖各伸缩单元3进行行走，有利于使用人员的锻炼和康复。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种助走防跌外骨骼，其特征在于，包括：

腰固定部；

助走机构，包括分别设于所述腰固定部上的两个腿支撑组件，各所述腿支撑组件包括大腿驱动单元以及小腿驱动单元，所述大腿驱动单元包括设于所述腰固定部上的第一旋转动力输出装置，以及与所述第一旋转动力输出装置的动力输出端连接的大腿固定板，所述大腿固定板用于承接所述第一旋转动力输出装置驱使而摆动；所述小腿驱动单元包括设于所述大腿固定板上的第二旋转动力输出装置，以及与所述第二旋转动力输出装置的动力输出端连接的小腿固定板，所述小腿固定板用于承接所述第二旋转动力输出装置的驱使而摆动；

防跌组件，包括设于所述腰固定部上的若干伸缩单元，各所述伸缩单元环所述腰固定部的周向间隔布置，各所述伸缩单元包括外套管，穿设在所述外套管内的内伸缩杆，以及抵接在所述外套管和所述内伸缩杆之间的第一弹性件，所述第一弹性件用于驱使所述内伸缩杆向使所述伸缩单元伸长的方向滑动；且所述外套管和所述内伸缩杆之间设有锁止单元，用于锁止所述内伸缩杆相对于所述外套管的滑动，且各所述伸缩单元用于在伸长时构成对所述腰固定部的支撑。

2.根据权利要求1所述的助走防跌外骨骼，其特征在于：所述腰固定部包括背板以及两个侧板，所述背板及两所述侧板围成凹槽，凹槽用于供使用人员的腰部卡入。

3.根据权利要求1所述的助走防跌外骨骼，其特征在于：所述第一旋转动力输出装置及所述第二旋转动力输出装置均包括电机。

4.根据权利要求1所述的助走防跌外骨骼，其特征在于：所述小腿固定板的长度被设置为可调。

5.根据权利要求4所述的助走防跌外骨骼，其特征在于：所述小腿固定板包括上板段和下板段，所述上板段上开设有长条孔，所述长条孔的长度方向与所述上板段的长度方向平行，所述下板段上开设有能够与所述长条孔相对的通孔，所述通孔和所述长条孔用于供连接件穿过后与紧固件连接，以构成上板段和下板段之间的固连。

6.根据权利要求1所述的助走防跌外骨骼，其特征在于：所述内伸缩杆的外周上构造有卡槽，所述锁止单元包括一端构造有卡钩的卡板，所述卡板的中部与所述外套管铰接；所述锁止单元还包括第二弹性件以及设于所述外套管上的伸缩轴，所述第二弹性件支撑在所述卡板靠近所述卡钩的一端上；所述伸缩轴伸长时，所述伸缩轴支撑所述卡板远离所述卡钩的一端，使所述卡钩与所述卡槽卡接；所述伸缩轴缩回时，所述第二弹性件驱使所述卡板转动，使所述卡钩与所述卡槽脱离。

7.根据权利要求6所述的助走防跌外骨骼，其特征在于：所述第二弹性件采用弹簧。

8.根据权利要求6所述的助走防跌外骨骼，其特征在于：所述伸缩轴采用推拉式电磁铁的输出轴。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的助走防跌外骨骼，其特征在于：所述助走防跌外骨骼还包括倾角检测单元和控制单元，所述控制单元与所述锁止单元控制连接，所述倾角检测单元用于实时检测所述腰固定部的倾角并发送至所述控制单元，所述控制单元用于在所述腰固定部的倾角大于预设的角度阈值时控制所述锁止单元解锁。

10.根据权利要求9所述的助走防跌外骨骼，其特征在于：所述倾角检测单元采用滚珠开关。

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