CN215020739U - 一种坐立康复辅助装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种坐立康复辅助装置，该装置运动协调，符合人体坐立姿态变换过程的运动特征。本实用新型包括：原动件(01)，能够沿固定轨道直线运动；原动件(01)的一端与第一连杆(02)的一端铰接，原动件(01)的另一端与第四连杆(05)的一端铰接，第一连杆(02)的另一端与第三连杆(04)的一端铰接；第四连杆(05)的另一端与第三连杆(04)的另一端铰接；第一连杆(02)与第三连杆(04)的铰接处与第二连杆(03)铰接，第二连杆(03)的另一端与一固定端铰接；第一连杆(02)与第三连杆(04)的铰接处安装椅面(8)；椅面(8)用于支撑使用者的臀部和大腿部，使得使用者的小腿靠近第四连杆(05)自由垂放。

Description

一种坐立康复辅助装置

技术领域

本实用新型涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种坐立康复辅助装置。

背景技术

坐立运动是人们日常生活中必不可少的行为之一，但对于老年人或者有肢体功能障碍的残疾人，难以完成甚至无法完成该动作。

目前，国内外研究者对于坐立运动的研究，多集中于帮助功能障碍患者恢复的坐立机能的康复辅具，使他们通过康复训练阶段后，能够较快的恢复正常的生理活动，如减重式辅助站起康复训练辅助器，坐立过程需借助上肢的支撑力。此外，辅助坐立的康复辅具都是为患者提供一定的辅助力，通常只能保证所需辅助力的大小，多种生活辅助用坐立辅助器具产品，如座椅式辅助器具和如厕辅助器。

但对辅助曲线未作系统的研究，研究一种拟合人体运动曲线的坐立康复辅助装置成为亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种坐立康复辅助装置，整个装置简单、可靠性高。可实现辅助坐立的功能，在实现过程中装置运动协调，符合人体坐立姿态变换过程的运动特征，整个装置简单、可靠性高。

本实用新型提供的一种坐立康复辅助装置，包括：

原动件，该原动件能够沿固定轨道直线运动；

原动件的一端与第一连杆的一端铰接，原动件的另一端与第四连杆的一端铰接，该第一连杆的另一端与第三连杆的一端铰接；第四连杆的另一端与第三连杆的另一端铰接；第一连杆与第三连杆的铰接处与第二连杆铰接，第二连杆的另一端与一固定端铰接；

所述原动件运动时，所述固定端相对所述固定轨道静止；

所述第一连杆与第三连杆的铰接处安装椅面；所述椅面用于支撑使用者的臀部和大腿部，使得使用者的小腿靠近所述第四连杆自由垂放。

可选的，

所述原动件套装在丝杠上，能够沿丝杠做直线运动。

可选的，

该装置还包括轮系，所述丝杠与轮系连接，并随轮系转动而转动。

可选的，

该装置还包括为原动件提供动力的驱动电机，所述驱动电机与轮系通过减速器啮合，并驱动所述轮系旋转。

可选的，

该装置还包括手轮，所述手轮与轮系啮合，并驱动所述轮系旋转。

可选的，

该装置还包括第一导轨、第二导轨，所述原动件套装在第一导轨和第二导轨上，所述第一导轨和所述第二导轨相对丝杠平行设置。

可选的，

所述固定轨道和所述固定端设置在机架上；

所述原动件相对所述机架运动。

可选的，

该装置还包括升降底座，所述升降底座置于一支撑面上，用于支撑所述坐立康复辅助装置。

可选的，

所述椅面上安装柔性板。

可选的，

所述原动件包括第一分体和第二分体，所述第一分体与第一连杆铰接，所述第二分体与第四连杆铰接。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本方案利用交叉学科优势，基于坐立过程运动曲线，面向实际应用，设计灵巧、舒适、符合人体耦合性原则的坐立康复辅具。

本方案装置构型设计是基于人体坐立过程运动曲线，借助连杆等机械结构，实现装置运动曲线对人体运动曲线的拟合，进而实现坐立运动康复，符合人机耦合性原则。

本方案中坐立康复辅助装置最后所呈现的各零件、组件、部件的结构形式、驱动实现方式是基于连杆机构构型，并参考人体工学研究对关键机构模块设计进行构筑设计而得，结构简单，可靠性高，与人体运动特征相融合。

本方案以实验所得人体坐立运动曲线为基础，提取人体坐立过程中的辅助部位运动曲线，并进行装置运动曲线拟合，得出最优装置构型，该装置可以复现辅助部位在坐立运动过程中的运动情况，实现康复辅助装置对辅助力方向的科学规划，符合人机耦合性原则，实现更好的康复训练效果。

整个装置简单、可靠性高。可实现辅助坐立的功能，在实现过程中装置运动协调，符合人体在坐立姿态变换过程的运动特征。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型中一种坐立康复辅助装置实施例的总装结构图；

图2为本实用新型中一种坐立康复辅助装置实施例的总装结构图的一个局部放大图；

图3为本实用新型中一种坐立康复辅助装置实施例的总装结构图的另一个局部放大图；

图4为本实用新型中一种坐立康复辅助装置实施例的一个运动示意图；

图5为本实用新型中一种坐立康复辅助装置实施例的调节原理图；

图6为本实用新型中一种坐立康复辅助装置实施例的一种状态示意图；

图7为本实用新型中一种坐立康复辅助装置实施例的另一种状态示意图。

图标：01-原动件；02-第一连杆；03-第二连杆；04-第三连杆；05-第四连杆；2-丝杠；3-轮系；4-手轮；5-升降底座；6-驱动电机；7-机架；8-椅面；9-第一摇杆；10-第一导轨；11-第二导轨；12-第一连接件；13-第二连接件；14-第二摇杆；15-第三摇杆；16-第四摇杆。

具体实施方式

以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。

在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本公开。这里使用的词语“一”、“一个(种)”和“该”等也应包括“多个”、“多种”的意思，除非上下文另外明确指出。此外，在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。

在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。

请参阅图1至图7所示，本实用新型提供的一种坐立康复辅助装置实施例包括：

原动件01，该原动件01能够沿固定轨道直线运动；

原动件01的一端与第一连杆02的一端铰接，原动件01的另一端与第四连杆05的一端铰接，该第一连杆02的另一端与第三连杆04的一端铰接；第四连杆05的另一端与第三连杆04的另一端铰接；第一连杆02与第三连杆04的铰接处与第二连杆03铰接，第二连杆03的另一端与一固定端铰接；

所述原动件01运动时，所述固定端相对所述固定轨道静止；

所述第一连杆02与第三连杆04的铰接处固定安装椅面8；所述椅面8用于支撑使用者的臀部和大腿部，使得使用者的小腿靠近所述第四连杆05自由垂放。

在本实施例中，该运动装置中共有6个构件，01为原动件，7为机架，A、B、C、D、E处为转动副，B处为复合铰链，该装置预设自由度为1个单位，限制原动件的极限位移，该装置可以实现两个极限位置。如图6和7所示，装置处于图6位置时使用者为坐姿态，此时丝杠螺母位于最右侧，椅面8被连杆机构带动至平坐位置；装置处于图7位置时使用者为立姿态，此时丝杠螺母位于最左侧，椅面8被连杆机构带动至站立位置。丝杠2的旋转运动驱动丝杠螺母的左右移动，进而带动连杆机构和椅面8的运动，实现辅助坐立的功能。所述原动件01运动时，带动第一连杆02、第二连杆03、第三连杆04和第四连杆05组成的机构组运动，带动安装椅面8曲线运动，拟合辅助部位运动曲线。第一连杆02、第二连杆03、第三连杆04和第四连杆05的长度可根据实际需要设定成固定长度，配合升降底座5共同使用，可拟合个性化曲线。

本实用新型提供的一种坐立康复辅助装置实施例进一步包括：传动组件、连接组件、连杆机构和其他组件。传动组件包括：丝杠2，第一导轨10、第二导轨11；连接组件包括：第一连接件12、第二连接件13；连杆机构包括：第一摇杆9、第二摇杆14、第三摇杆15、第四摇杆16；其他组件包括：轮系3，手轮4，升降底座5，驱动电机6，机架7，椅面8。

需要说明的是，驱动电机6驱动轮系3来带动丝杠2的旋转，丝杠2的转动带动连杆机构的运动，椅面8与连杆机构固定连接，受连杆机构运动的约束；丝杠2为主动件，丝杠2通过丝杠螺母与第一连接件12和第二连接件13连接，丝杠2运动时，第一连接件12、第二连接件13将保持相对静止并做往返直线运动；第一连接件12和第二连接件13将丝杠2的旋转运动和动力传递至连杆机构；第一导轨10和第二导轨11提高丝杠2传动过程中各构件运动的平稳性和准确性；第一摇杆9和第二摇杆14由转动副分别与第一连接件12和第二连接件13连接；第三摇杆15和第四摇杆16通过转动副与机架7连接；丝杠2的旋转运动通过丝杠螺母至传递第一连接件12和第二连接件13；第一连接件12和第二连接件13由于丝杠2的运动特性，将在运动过程中始终保持相对静止，可将第一连接件12、第二连接件13视为一个移动副；第三摇杆15和第四摇杆16通过转动副与机架7连接，由于第三摇杆15、第四摇杆16与机架7构成的两个转动副的轴线重合，因此只有一个转动副起约束作用，另一个转动副所提供的约束为虚约束，故该空间连杆机构可简化为平面连杆机构，连杆机构运动。图5为本康复辅助装置的原理图，与图2的局部放大图对应来看，其中的02对应14，05对应9，03对应为15和16，01对应12和13。

需要说明的是，该椅面8的表面附着一层柔性板材，使得使用者无论坐立均得到舒适的体验。该装置还设置与该椅面8铰接的大腿后侧支撑板，表面附着一层柔性板材，从而缓解使用者大腿和小腿连接处被机架长时间抵住引发的不适感。

本方案利用交叉学科优势，基于坐立过程运动机理，面向实际应用，设计灵巧、舒适、符合人机耦合性原则的坐立康复辅具。

本方案装置构型设计是装置运动拟合与人体坐立运动曲线拟合，并经遗传算法优化而得，所得机构构型可复现辅助部位在坐立运动过程中的运动曲线，符合人机耦合性原则。

本方案中坐立康复辅助装置最后所呈现的各零件、组件、部件的结构形式、驱动实现方式是基于连杆的机构构型，并参考人体工学研究对关键机构模块设计进行构筑设计而得，结构简单，可靠性高，与人体运动特征相融合。

本方案以实验所得人体坐立运动机理为基础，对人体坐立过程中的辅助部位运动曲线拟合结果和装置运动曲线拟合结果进行分析对比，得出最优装置构型，该装置可以复现辅助部位在坐立运动过程中的运动情况，实现了康复辅助装置对辅助力方向的科学规划，符合人机耦合性原则，满足基本的康复训练需求。

整个装置简单、可靠性高。可实现辅助坐立的功能，在实现过程中装置运动协调，符合人体在姿态变换过程的运动特征。

本实用新型实施例公开的一种坐立康复辅助装置所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，仅用于说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各项实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应的技术方案的本质脱离本实用新型各项实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种坐立康复辅助装置，其特征在于，包括：

原动件(01)，所述原动件(01)能够沿固定轨道直线运动；

所述原动件(01)的一端与第一连杆(02)的一端铰接，原动件(01)的另一端与第四连杆(05)的一端铰接，所述第一连杆(02)的另一端与第三连杆(04)的一端铰接；第四连杆(05)的另一端与第三连杆(04)的另一端铰接；第一连杆(02)与第三连杆(04)的铰接处与第二连杆(03)铰接，第二连杆(03)的另一端与一固定端铰接；

所述原动件(01)运动时，所述固定端相对所述固定轨道静止；

所述第一连杆(02)与第三连杆(04)的铰接处安装椅面(8)；所述椅面(8)用于支撑使用者的臀部和大腿部，使得使用者的小腿靠近所述第四连杆(05)自由垂放。

2.根据权利要求1所述的坐立康复辅助装置，其特征在于：

所述原动件(01)套装在丝杠(2)上，能够沿丝杠(2)做直线运动。

3.根据权利要求2所述的坐立康复辅助装置，其特征在于，还包括：

轮系(3)，所述丝杠(2)与所述轮系(3)连接，并随轮系(3)转动而转动。

4.根据权利要求3所述的坐立康复辅助装置，其特征在于，还包括：

为原动件(01)提供动力的驱动电机(6)，所述驱动电机(6)与轮系(3)通过减速器啮合，并驱动所述轮系(3)旋转。

5.根据权利要求3所述的坐立康复辅助装置，其特征在于，包括：

手轮(4)，所述手轮(4)与轮系(3)啮合，并驱动所述轮系(3)旋转。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的坐立康复辅助装置，其特征在于，包括：

第一导轨(10)、第二导轨(11)，所述原动件(01)套装在所述第一导轨(10)和所述第二导轨(11)上，所述第一导轨(10)和所述第二导轨(11)相对丝杠(2)平行设置。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的坐立康复辅助装置，其特征在于：

所述固定轨道和所述固定端设置在机架(7)上；

所述原动件(01)相对所述机架(7)运动。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的坐立康复辅助装置，其特征在于，包括：

升降底座(5)，所述升降底座(5)置于一支撑面上，用于支撑所述坐立康复辅助装置。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的坐立康复辅助装置，其特征在于：

所述椅面(8)上安装柔性板。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的坐立康复辅助装置，其特征在于：

所述原动件(01)包括第一分体和第二分体，所述第一分体与第一连杆(02)铰接，所述第二分体与第四连杆(05)铰接。

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