CN217066982U - 一种儿童辅助行走外骨骼 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种儿童辅助行走外骨骼，包括导轨、滑台座、顶升装置和扶手机构，所述导轨沿人体站立方向延伸，所述扶手机构通过滑台座滑动安装在导轨上，且扶手机构在所述顶升装置的驱动下沿所述导轨移动；所述顶升装置包括可沿人体站立方向往复移动的支撑台，所述支撑台上方设有沿人体站立方向布置的弹簧；所述滑台座的前壁开有用于容置支撑台和弹簧的容置槽；本实用新型通过弹簧实现行走状态下扶手机构的上下起伏自适应调节，提高使用者的锻炼效果和锻炼舒适性。

Description

一种儿童辅助行走外骨骼

技术领域

本实用新型属于辅助锻炼技术领域，具体涉及一种儿童辅助行走外骨骼。

背景技术

对于一些患有脑瘫、小儿麻痹、偏瘫等疾病的儿童，无法独立站立和行走，为了改善甚至恢复其行走能力，市场上出现了下肢外骨骼作为下肢残弱者进行康复或行走的机器人，行走时使用者自重和下肢外骨骼重量总体负担较重，会对使用者造成较重负担，需要通过跟随吊架对使用者和下肢外骨骼进行提升，实现减重效果，不仅减轻使用者负担，而且对使用者行走状态、使用者心率、肌肉负担或痉挛现象都有较大改善。

专利号201220069760.4，专利名称为下肢步态减重支撑装置的实用新型专利，提供了类似的外骨骼机器人的跟随吊架，该专利公开了底部支撑架、电动升降柱、立柱、带弯立柱、吊臂、扶手机构和下肢外骨骼连接机构，当使用者使用该支撑装置进行行走锻炼时，人体重心高度发生变化，产生上下起伏，而专利号201220069760.4中的扶手机构与电动升降柱刚性连接，使扶手机构固定在一定高度上，无法适应人体行走的上下起伏变化，极大地影响了使用者的锻炼舒适度。

实用新型内容

鉴于以上现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种儿童辅助行走外骨骼，通过设置弹簧以适应人体行走过程中扶手机构的上下起伏自适应调节，保证使用者的锻炼效果和锻炼舒适性。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种儿童辅助行走外骨骼，包括行走吊架，所述行走吊架包括导轨、滑台座、顶升装置和扶手机构，所述导轨沿人体站立方向延伸，所述扶手机构通过滑台座滑动安装在导轨上，且扶手机构在所述顶升装置的驱动下沿所述导轨移动；所述顶升装置包括可沿人体站立方向往复移动的支撑台，所述支撑台上方设有沿人体站立方向布置的弹簧；所述滑台座的前壁开有用于容置支撑台和弹簧的容置槽；本实用新型通过弹簧实现行走状态下扶手机构的上下起伏自适应调节，提高使用者的锻炼效果和锻炼舒适性。

优选地，所述顶升装置包括顶升电机和顶升丝杠，所述支撑台为螺纹连接在顶升丝杠上的丝杠螺母，所述弹簧套设在顶升丝杠上；所述容置槽的顶面和底面均设有供顶升丝杠穿过的丝杠贯穿孔；所述丝杠螺母通过防转动组件与滑台座连接；通过电机丝杠装置调节滑台座的高度位置，并利用顶升丝杠限制弹簧的径向移动，避免弹簧脱落。

优选地，所述防转动组件包括沿人体站立方向设置的限位导轨和滑动设置在所述限位导轨上的限位滑块，利用导轨滑块结构限制丝杠螺母的转动，以实现丝杠螺母的上升或下降。

优选地，所述丝杠贯穿孔与滑台座的前壁连通形成第一活动开口，降低丝杠螺母、顶丝丝杠及弹簧的安装难度。

优选地，所述顶升装置为具有活动杆的电动推杆或电动液压推杆或直线气缸，所述支撑台固定在活动杆上，所述弹簧套设在活动杆上；所述容置槽的顶面和底面均设有供活动杆穿过的第二活动开口；活动杆既起到带动支撑台上下移动的作用，又对弹簧起限位作用，避免弹簧从容置槽中脱落。

优选地，所述扶手机构包括左力臂和右力臂，便于用户使用时支撑身体。

优选地，所述扶手机构包括调节左力臂与右力臂之间间距的同步调节装置，所述同步调节装置包括横向导轨安装板，所述横向导轨安装板上设置有横向导轨，横向导轨包括左横向导轨和右横向导轨，左横向导轨上滑动支撑有左安装块，右横向导轨上滑动支撑有右安装块，所述左力臂固定在左安装块上，所述右力臂固定在右安装块上；所述左安装块和右安装块通过中间传动装置连接，实现任一力臂的移动都可以同时带动另一力臂的同步反向移动；所述左力臂或右力臂上设有调节丝杠螺母，所述调节丝杠螺母内螺纹连接有调节丝杠，所述调节丝杠的外端通过调节丝杠安装座转动支承在横向导轨安装板上，以实现左力臂与右力臂之间间距的调节与锁定；只需旋拧调节丝杠即可实现左力臂与右力臂的同步靠近或同步远离，达到调节现左力臂与右力臂之间间距的目的，并利用丝杠螺母结构的自锁性能锁定两力臂之间的间距，避免在行走锻炼过程中，力臂受力，导致间距改变，使得锻炼者受伤。

优选地，所述中间传动装置包括与左安装块右端铰接的第一推杆、与右安装块左端铰接的第二推杆和中间转动杆；所述第一推杆与所述第二推杆相平行，且所述第一推杆与所述第二推杆通过中间转动杆连接，所述中间转动杆转动设置在横向导轨安装板上，实现任一力臂的移动都可以同时带动另一力臂的同步反向移动。

优选地，所述中间传动装置包括与左安装块连接的第一齿条、与右安装块连接的第二齿条和中间齿轮，所述第一齿条与第二齿条相平行，且第一齿条与第二齿条均与中间齿轮啮合传动；所述中间齿轮通过齿轮轴转动设置在横向导轨安装板上，实现任一力臂的移动都可以同时带动另一力臂的同步反向移动。

优选地，所述行走吊架包括底盘，所述导轨和顶升装置均设置在底盘上。

优选地，所述儿童辅助行走外骨骼包括下肢外骨骼，所述左力臂远离缓冲装置的一端和右力臂远离缓冲装置的一端分别设置有与下肢外骨骼连接的连接装置，用于与下肢外骨骼的髋部连接。

优选地，所述儿童辅助行走外骨骼包括靠背，所述靠背包括靠背支架、靠背板和靠垫；所述靠垫设置在靠背板上，所述靠背板上设有沿人体站立方向延伸的调节滑槽，所述调节滑槽内滑动设置有固定螺栓，所述靠背支架上设有供固定螺栓穿过的固定孔，所述固定螺栓穿过靠背板的调节滑槽、靠背支架的固定孔后与固定螺母连接；当需要调节靠背板高度时，只需拧松固定螺母，并拉动靠背板使其相对靠背支架移动，以满足不同腰长锻炼者的使用要求，克服锻炼者在锻炼行走时，双手向上举升，不便于借力的缺陷，提高锻炼舒适性。

如上，本实用新型的一种儿童辅助行走外骨骼，具有以下有益效果：

(1)弹簧的设置可实现人体行走过程中扶手机构的上下起伏自适应调节，以保证良好的步态和锻炼舒适性；

(2)本实用新型中的同步调节装置，可实现两个力臂的同步靠近或同步远离，以满足不同使用者的调节需求，避免发生侧倾问题；同时，配合丝杠螺母结构，实现两力臂之间间距的调节与锁定，降低调节难度，并利用丝杠螺母结构的自锁功能实现两力臂间距的锁定，避免行走锻炼过程中，力臂因受力发生移动，导致力臂间距改变，造成不必要的伤害；

(3)靠背板与靠背支架相对高度位置的调节，有效满足不同腰长锻炼者的使用需求，克服其在锻炼行走过程中，因腰部过短，导致双手向上举升抓握力臂，不便借力的缺陷，提高锻炼舒适性。

附图说明

图1为本实用新型中儿童辅助行走外骨骼的主视图。

图2为本实用新型中儿童辅助行走外骨骼的立体图。

图3为本实用新型中顶升装置与滑台座、弹簧的配合示意图。

图4为图3的爆炸示意图。

图5为本实用新型中扶手机构的内部结构示意图。

图6为图5的爆炸示意图。

图7为本实用新型中第一推杆的结构示意图。

图8为本实用新型中第二推杆的结构示意图。

图9为本实用新型中靠背的爆炸示意图。

附图标记说明

底盘1，横向承重梁11，纵向框架梁12，脚轮13，底板21，导轨固定板22，第一行程限位开关221a，第二行程限位开关221b，导轨23，滑台座24，容置槽241，顶板25，扶手安装件26，中间连接件261，防转动组件27，限位导轨271，限位滑块272，顶升装置3，电机31，顶升丝杠32，支撑台33，丝杠螺母固定座331，弹簧34，扶手机构4，横向导轨安装板41，左安装块42，左横向导轨421，右安装块43，右横向导轨431，第一推杆44，第一轴承体44a，第一连杆441，中间连杆442，第二推杆45，第二轴承体45a，第二连杆451，中间转动杆46，调节丝杠螺母47，调节丝杠48，调节丝杠安装座49，左力臂6、右力臂7，连接装置71，握杆72，固定筒721，L型把手722，靠背8，靠背支架81，固定孔811，靠背板82，调节滑槽821，靠垫83，下肢外骨骼9。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

请参阅图1至图9。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图1至图4所示，本实用新型提供一种儿童辅助行走外骨骼，包括行走吊架，该行走吊架包括导轨23、滑台座24、顶升装置3和扶手机构4；导轨23沿人体站立方向延伸，滑台座24通过滑块滑动设置在导轨23上；扶手机构4通过扶手安装件26安装在滑台座24上，且扶手机构4在顶升装置3的驱动下沿所述导轨23移动；顶升装置3包括可沿人体站立方向往复移动的支撑台33，支撑台33上方设有沿人体站立方向布置的弹簧34；滑台座24的前壁开有用于容置支撑台33和弹簧34的容置槽241。

可以理解的是，导轨22的个数为一个或多个，对此不作限定，为了保证滑台座24的滑动稳定性，通常设置为多个，本实施例优选设置为两个。

可以理解的是，顶升装置3有两种结构，第一种结构是电机丝杠结构，第二种结构是具有活动杆的电动推杆或电动液压推杆或直线气缸，具体采用哪种结构，对此不作限定；现对顶升装置3的两种结构进行具体说明：

1、当顶升装置3为电机丝杠结构时，如图3和图4所示，所述顶升装置3包括顶升电机31和顶升丝杠32，所述支撑台33为螺纹连接在顶升丝杠32上的丝杠螺母，所述弹簧34套设在顶升丝杠32上；所述容置槽241的顶面和底面均设有供顶升丝杠32穿过的丝杠贯穿孔；所述导轨23上设有顶板25，所述顶升丝杠32的顶端转动支承在顶板25上；所述丝杠螺母通过防转动组件27与滑台座24连接，所述防转动组件27包括沿人体站立方向设置的限位导轨271和滑动设置在所述限位导轨271上的限位滑块272。

可以理解的是，当防转动组件27中的限位导轨271与滑台座24连接时，限位滑块272通过丝杠螺母固定座331与丝杠螺母连接；当防转动组件27中的限位滑块272与滑台座24连接时，限位导轨271与丝杠螺母连接。

进一步地，扶手安装件26通过两个中间连接件261与滑台座24连接，便于安装防转动组件27。

进一步地，所述丝杠贯穿孔与滑台座24的前壁连通形成第一活动开口，以降低丝杠螺母、弹簧34、顶升丝杠32的安装难度。

2、当顶升装置3为具有活动杆的电动推杆或电动液压推杆或直线气缸，支撑台33固定在活动杆上，所述弹簧34套设在活动杆上；所述容置槽241的顶面和底面均设有供活动杆穿过的第二活动开口。

如图1至图4所示，儿童辅助行走外骨骼包括底盘1，导轨23和顶升装置3均通过底板21设置在底盘1上，底盘1包括横向承重梁11及与横向承重梁11两端垂直连接的纵向框架梁12，所述横向承重梁11与纵向框架梁12围合形成供下肢外骨骼9活动的空间；所述底板21安装在横向承重梁11上，横向承重梁11和/或纵向框架梁12下方设有脚轮13；导轨23通过导轨固定板22安装在底板21上，顶板25通过导轨固定板22安装在导轨23上；导轨安装板22上设有第一行程限位开关221a和第二行程限位开关221b，用于限制滑台座24的行程位置；在本实施例中，脚轮13为定向轮或万向轮。

可以理解的是，横向承重梁11的个数为一个或多个，对此不作限定，为了保证支撑稳定性，通常设置为多个，本实施例优选设置为两个。

如图2、图5和图6所示，扶手机构4包括左力臂6、右力臂7及调节左力臂6和右力臂7之间间距的同步调节装置；同步调节装置包括横向导轨安装板41，横向导轨安装板41上设置有横向导轨，横向导轨包括左横向导轨421和右横向导轨431，左横向导轨421上滑动支撑有左安装块42，右横向导轨431上滑动支撑有右安装块43，左力臂6固定在左安装块42上，右力臂7固定在右安装块43上；所述左安装块42和右安装块43通过中间传动装置连接，实现任一力臂的移动都可以同时带动另一力臂的同步反向移动；所述左力臂6或右力臂7上设有调节丝杠螺母，所述调节丝杠螺母47内螺纹连接有调节丝杠48，所述调节丝杠48的外端通过调节丝杠安装座49转动支承在横向导轨安装板41上，以实现左力臂6与右力臂7之间间距的调节与锁定。

可以理解的是，为了方便调节，可以在调节丝杠48的外端连接旋转手柄。

可以理解的是，中间传动装置有以下两种结构：

1、第一种结构如图5和图6所示，中间传动装置包括：与左安装块42右端铰接的第一推杆44、与右安装块43左端铰接的第二推杆45和中间转动杆46；所述第一推杆44与所述第二推杆45相平行，且第一推杆44与第二推杆45通过中间转动杆46连接，所述中间转动杆46通过回转装置转动设置在横向导轨安装板41上，实现任一力臂的移动都可以同时带动另一力臂的同步反向移动。

如图7、图8所示，第一推杆44的两端具有第一轴承体44a，一个第一轴承体44a内圈与左安装块42的右端通过螺栓固定连接，另一个第一轴承体44a内圈与中间转动杆46的一端通过螺栓固定连接；所述第二推杆45的两端具有第二轴承体45a，一个第二轴承体45a内圈与右安装块43的左端通过螺栓固定连接，另一个第二轴承体45a内圈与中间转动杆46的另一端通过螺栓固定连接；利用轴承体可承受较大轴向载荷和径向载荷的特性，避免第一推杆44和第二推杆45两端的铰接处因受力不均导致磨损较大，使得同步不稳定的问题；在另一实施例中，螺栓固定的连接方式可替换为焊接、粘接、卡扣连接等其它可实现相对固定的连接方式。

2、第二种结构为齿轮齿条结构，所述中间传动装置包括与左安装块42连接的第一齿条、与右安装块43连接的第二齿条和中间齿轮，所述第一齿条与第二齿条相平行，且第一齿条与第二齿条均与中间齿轮啮合传动；所述中间齿轮通过齿轮轴转动设置在横向导轨安装板41上，实现任一力臂的移动都可以同时带动另一力臂的同步反向移动。

如图5、图6所示，儿童辅助行走外骨骼包括下肢外骨骼9，左力臂6远离缓冲装置5的一端和右力臂7远离缓冲装置5的一端分别设置有与下肢外骨骼9髋部连接的连接装置71。

如图5至图6所示，所述左力臂6远离缓冲装置5的一端和右力臂7远离缓冲装置5的一端均设置有握杆72。在本实施例中，握杆72包括固定筒721和L型把手722，L型把手722具有连接部和握持部，L型把手722的连接部滑动设置在固定筒721内，L型把手722的连接部上设有第一固定孔，第一固定孔内设有插销，固定筒721由后至前间隔设置有多个与第一固定孔配合的第二固定孔，插销依次穿过第二固定孔、第一固定孔实现固定筒721与L型把手722的相对固定，通过将L型把手722连接部上的第一固定孔与固定同721上不同的第二固定孔配合实现L型把手722前后位置的调节，以满足不同手臂长度使用者的需求。

进一步地，L型把手722的握持部上套设有弹性手握，提高使用者握持的舒适性。

如图1、图2和图9所示，儿童辅助行走外骨骼包括靠背8，所述靠背8包括靠背支架81、靠背板82和靠垫83；所述靠背支架81安装在扶手机构4上，所述靠垫83设置在靠背板82上，所述靠背板82上设有沿人体站立方向延伸的调节滑槽821，所述调节滑槽821内滑动设置有固定螺栓，所述靠背支架81上设有供固定螺栓穿过的固定孔811，所述固定螺栓穿过靠背板82的调节滑槽821、靠背支架81的固定孔811后与固定螺母连接，只需拧松固定螺母，即可调节靠背板82与靠背支架81的相对高度位置，有效满足不同腰长使用者的需求。

可以理解的是，本实用新型中的各个导轨的截面形状有多种，如矩形、圆形、燕尾形和三角形等各种形状，不同截面形状的导轨均属于本实用新型保护的技术特征，对此不作限定。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (12)

1.一种儿童辅助行走外骨骼，包括行走吊架，其特征在于，所述行走吊架包括导轨(23)、滑台座(24)、顶升装置(3)和扶手机构(4)，所述导轨(23)沿人体站立方向延伸，所述扶手机构(4)通过滑台座(24)滑动安装在导轨(23)上，且扶手机构(4)在所述顶升装置(3)的驱动下沿所述导轨(23)移动；所述顶升装置(3)包括可沿人体站立方向往复移动的支撑台(33)，所述支撑台(33)上方设有沿人体站立方向布置的弹簧(34)；所述滑台座(24)的前壁开有用于容置支撑台(33)和弹簧(34)的容置槽(241)。

2.根据权利要求1所述的一种儿童辅助行走外骨骼，其特征在于，所述顶升装置(3)包括顶升电机(31)和顶升丝杠(32)，所述支撑台(33)为螺纹连接在顶升丝杠(32)上的丝杠螺母，所述弹簧(34)套设在顶升丝杠(32)上；所述容置槽(241)的顶面和底面均设有供顶升丝杠(32)穿过的丝杠贯穿孔；所述丝杠螺母通过防转动组件(27)与滑台座(24)连接。

3.根据权利要求2所述的一种儿童辅助行走外骨骼，其特征在于，所述防转动组件(27)包括沿人体站立方向设置的限位导轨(271)和滑动设置在所述限位导轨(271)上的限位滑块(272)。

4.根据权利要求2或3所述的一种儿童辅助行走外骨骼，其特征在于，所述丝杠贯穿孔与滑台座(24)的前壁连通形成第一活动开口。

5.根据权利要求1所述的一种儿童辅助行走外骨骼，其特征在于，所述顶升装置(3)为具有活动杆的电动推杆或电动液压推杆或直线气缸，所述支撑台(33)固定在活动杆上，所述弹簧(34)套设在活动杆上；所述容置槽(241)的顶面和底面均设有供活动杆穿过的第二活动开口。

6.根据权利要求1所述的一种儿童辅助行走外骨骼，其特征在于，所述扶手机构(4)包括左力臂(6)和右力臂(7)。

7.根据权利要求6所述的一种儿童辅助行走外骨骼，其特征在于，所述扶手机构(4)包括调节左力臂(6)与右力臂(7)之间间距的同步调节装置，所述同步调节装置包括横向导轨安装板(41)，所述横向导轨安装板(41)上设置有横向导轨，横向导轨包括左横向导轨(421)和右横向导轨(431)，左横向导轨(421)上滑动支撑有左安装块(42)，右横向导轨(431)上滑动支撑有右安装块(43)，所述左力臂(6)固定在左安装块(42)上，所述右力臂(7)固定在右安装块(43)上；所述左安装块(42)和右安装块(43)通过中间传动装置连接，实现任一力臂的移动都可以同时带动另一力臂的同步反向移动；所述左力臂(6)或右力臂(7)上设有调节丝杠螺母，所述调节丝杠螺母内螺纹连接有调节丝杠(48)，所述调节丝杠(48)的外端通过调节丝杠安装座(49)转动支承在横向导轨安装板(41)上，以实现左力臂(6)与右力臂(7)之间间距的调节与锁定。

8.根据权利要求7所述的一种儿童辅助行走外骨骼，其特征在于，所述中间传动装置包括与左安装块(42)右端铰接的第一推杆(44)、与右安装块(43)左端铰接的第二推杆(45)和中间转动杆(46)；所述第一推杆(44)与所述第二推杆(45)相平行，且所述第一推杆(44)与所述第二推杆(45)通过中间转动杆(46)连接，所述中间转动杆(46)转动设置在横向导轨安装板(41)上，实现任一力臂的移动都可以同时带动另一力臂的同步反向移动。

9.根据权利要求7所述的一种儿童辅助行走外骨骼，其特征在于，所述中间传动装置包括与左安装块(42)连接的第一齿条、与右安装块(43)连接的第二齿条和中间齿轮，所述第一齿条与第二齿条相平行，且第一齿条与第二齿条均与中间齿轮啮合传动；所述中间齿轮通过齿轮轴转动设置在横向导轨安装板(41)上，实现任一力臂的移动都可以同时带动另一力臂的同步反向移动。

10.根据权利要求1所述的一种儿童辅助行走外骨骼，其特征在于，所述行走吊架包括底盘(1)，所述导轨(23)和顶升装置(3)均设置在底盘(1)上。

11.根据权利要求6或7或8或9所述的一种儿童辅助行走外骨骼，其特征在于，所述儿童辅助行走外骨骼包括下肢外骨骼(9)，所述左力臂(6)远离缓冲装置(5)的一端和右力臂(7)远离缓冲装置(5)的一端分别设置有与下肢外骨骼(9)连接的连接装置(71)。

12.根据权利要求1所述的一种儿童辅助行走外骨骼，其特征在于，所述儿童辅助行走外骨骼包括靠背(8)，所述靠背(8)包括靠背支架(81)、靠背板(82)和靠垫(83)；所述靠垫(83)设置在靠背板(82)上，所述靠背板(82)上设有沿人体站立方向延伸的调节滑槽(821)，所述调节滑槽(821)内滑动设置有固定螺栓，所述靠背支架(81)上设有供固定螺栓穿过的固定孔(811)，所述固定螺栓穿过靠背板(82)的调节滑槽(821)、靠背支架(81)的固定孔(811)后与固定螺母连接。

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