一种步行辅助装置制造方法及图纸

一种步行辅助装置，包括髋关节储能机构、用于将髋关节储能机构的固定部分绑束在使用者的腰部、使得髋关节储能机构的转动中心与髋关节转动中心重合的穿戴组件、将髋关节储能机构活动部分与膝关节旋转组件连接的摆动连接件，所述膝关节旋转组件上设有方便其固定在小腿上的小腿穿戴组件，所述膝关节旋转组件的转动中心与膝关节转动中心重合。本发明专利技术可解决现有步行辅助装置系统复杂、重量大、穿戴舒适性差、成本高，不利于大批量推广应用等问题。

A Walking Aid Device

A walking assistant device includes a hip joint energy storage mechanism, a wearing component for binding the fixed part of the hip joint energy storage mechanism to the waist of the user, a wearing component for overlapping the rotation center of the hip joint energy storage mechanism with the rotation center of the hip joint, a swinging connector for connecting the moving part of the hip joint energy storage mechanism with the rotation component of the knee joint, and the knee joint rotating component is provided with a top part. The crus wearing component fixed on the leg is provided, and the rotation center of the knee joint rotating component coincides with the knee joint rotating center. The invention can solve the problems of complex system, heavy weight, poor wearing comfort, high cost, and not conducive to large-scale popularization and application of the existing walking assistant device.

【技术实现步骤摘要】
一种步行辅助装置
本专利技术涉及人体步行辅助设备
，尤其涉及一种步行辅助装置。
技术介绍
步行辅助装置为穿戴在人体外侧，辅助人体步行机能康复、增强人体下肢肌肉耐力的机械装置或机电系统。髋关节助力是对脊髓损伤、脑卒中等诱发的偏瘫步态进行运动康复治疗的最有效方式之一，此外，人体髋关节缺少踝关节所富集的肌肉-韧带组织，不利于运动能量的有效吸收利用，采用髋关节助力的步行辅助装置相对于踝关节助力的步行辅助装置具有更显著的辅助效率。当前步行辅助装置的髋关节设计多采用旋转电机或液压缸、气缸、人工肌肉等主动驱动方式，系统复杂、重量大、穿戴舒适性差、成本高，不利于大批量推广应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种髋关节储能的被动式的步行辅助装置，旨在解决现有主动式髋关节助力步行辅助装置系统复杂、重量大、穿戴舒适性差和成本高等问题。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种步行辅助装置，包括通过活动部分绕固定部分旋转实现储能的髋关节储能机构、用于将髋关节储能机构的固定部分绑束在使用者的腰部、使得髋关节储能机构的转动中心与髋关节转动中心重合的穿戴组件、将髋关节储能机构活动部分与膝关节旋转组件连接的摆动连接件，所述膝关节旋转组件上设有方便其固定在小腿上的小腿穿戴组件，所述膝关节旋转组件的转动中心与膝关节转动中心重合。作为步行辅助装置的一种实施方式，所述髋关节储能机构包括安装在腰部穿戴组件上的凸轮、与摆动连接件连接的摆盘机架和推杆机构，所述凸轮通过转轴安装在摆盘机架内，所述摆盘机架可相对凸轮绕转轴旋转，所述凸轮的回转中心轴线与使用者髋关节转动中心轴线重合，所述摆盘机架上固定有与其联动的推杆机构，所述推杆机构包括活动端和与活动端连接、通过活动端的压缩或拉伸运动实现储能的储能机构，所述推杆机构的活动端与凸轮的廓线接触，使得所述推杆机构朝凸轮推程方向旋转时，所述推杆机构的活动端沿凸轮廓线移动实现压缩或拉伸，从而实现储能机构的储能，在这种实施方式中，步行辅助装置的凸轮为固定件，摆盘机架通过转轴绕凸轮旋转，实现储能机构的蓄能。作为步行辅助装置的另一种实施方式，所述髋关节储能机构包括安装在腰部穿戴组件上的摆盘机架、与摆动连接件连接的凸轮和推杆机构，所述凸轮通过转轴安装在摆盘机架内，所述凸轮可相对摆盘机架旋转，所述凸轮的回转中心轴线与使用者髋关节转动中心轴线重合，所述摆盘机架上固定有与其联动的推杆机构，所述推杆机构包括活动端和与活动端连接、通过活动端的压缩或拉伸运动实现储能的储能机构，所述推杆机构的活动端与凸轮的廓线接触，使得所述推杆机构朝凸轮推程方向旋转时，所述推杆机构的活动端沿凸轮廓线移动实现压缩或拉伸，从而实现储能机构的储能。在这种实施方式中，步行辅助装置的摆盘机架为固定件，凸轮通过转轴绕摆盘机架旋转，实现储能机构的蓄能。进一步的，所述储能机构为弹簧弹性势能储能机构。进一步的，所述储能机构包括安装在摆盘机架的导槽结构内的弹簧导杆、弹簧和弹簧预紧旋钮，所述弹簧的一端与弹簧导杆连接，另一端与弹簧预紧旋钮连接，所述弹簧预紧旋钮依次将弹簧导杆、弹簧固定在所述摆盘机架的导槽结构内，所述弹簧导杆上安装有可自由滚动的滚轮，所述滚轮与凸轮的廓线接触。进一步的，所述弹簧预紧旋钮通过螺纹连接方式安装在摆盘机架上。进一步的，所述滚轮的中心设置在弹簧导杆的中心轴上。进一步的，所述滚轮的中心与弹簧导杆的中心轴设有一个偏离值。进一步的，所述滚轮通过滚轮轴安装在弹簧导杆的侧面。进一步的，所述凸轮的侧面设有凸轮槽，所述滚轮安装在所述凸轮槽内，所述凸轮槽构成凸轮的内轮廓线。进一步的，所述凸轮在推程极限位置设有限位凸台。进一步的，所述凸轮上安装有角度传感器，所述角度传感器为磁电式角度传感器、光电式角度传感器或可变电阻式角度传感器。进一步的，所述摆盘机架的外侧设有通过电池供电的发光环。进一步的，所述摆动连接件上端可拆卸地连接在摆盘机架上，所述膝关节旋转组件可拆卸地连接在摆动连接件下端。作为腰部穿戴组件的一种实施方式，所述腰部穿戴组件包括腰部保持架、腰部绑束带、调节带和下摆支架，所述腰部保持架上设有通过魔术贴或连接卡扣将腰部保持架绑束在人体腰部的腰部绑束带，所述腰部保持架和下摆支架通过转轴转动连接，所述转轴中心轴线沿使用者前进方向延伸，所述下摆支架与髋关节储能机构的固定部分连接。进一步的，所述腰部绑束带与下摆支架之间还设有将下摆支架上的髋关节储能机构贴合人体的调节带，所述调节带通过魔术贴或连接卡扣调节长短。进一步的，所述腰部保持架和下摆支架采用金属或具有一定刚性强度的复合材料制作。进一步的，所述腰部保持架和下摆支架的内部与人体贴合处设有缓冲材料层。作为摆动连接件的一种实施方式，所述摆动连接件为长度可调节的无级调节连杆。作为膝关节旋转组件的一种实施方式，所述膝关节旋转组件包括与摆动连接件连接的上转臂和与小腿穿戴组件连接的下转臂，所述上转臂与下转臂转动连接。进一步的，所述上转臂与下转臂的旋转轴中心保持在使用者膝盖骨中心上方1～4cm处。作为小腿穿戴组件的一种实施方式，所述小腿穿戴组件包括腿部贴合部和通过魔术贴或连接卡扣调节长短的腿部绑束带。进一步的，所述腿部贴合部和腿部绑束带的内部与人体贴合处设有缓冲材料层。本专利技术的优点在于利用髋关节凸轮-弹簧推杆机构储存下肢支撑相运动耗散的机械能，并将存储的能量重新分配施加给后续摆动相运动，实现髋关节运动助力，相对于主动式步行辅助装置具有无动力、结构简易、穿戴舒适性好和低成本等优势，适用于偏瘫、术后患者康复治疗，老龄、体弱人群和户外运动爱好者步行助力。综上所述，本专利技术提出一种步行辅助装置，其主要能源来自于对人体“浪费能量”的回收利用，通过储存下肢支撑相运动耗散的机械能，并将存储的能量重新分配施加给后续摆动相运动，如此循环，实现髋关节运动助力，具有无动力、结构简易、穿戴舒适性好和低成本等优点，适用于偏瘫、术后患者康复治疗，老龄、体弱人群和户外运动爱好者步行助力。附图说明图1为本专利技术的立体结构示意图。图2为本专利技术穿戴在身上的结构示意图。图3为本专利技术髋关节储能机构实施例1的爆炸图。图4(a)为实施例1的剖视图。图4(b)为图4(a)A-A面的剖视图。图5为本专利技术髋关节储能机构实施例2的爆炸图。图6(a)为实施例2的剖视图。图6(b)为图6(a)A-A面的剖视图。图7为本专利技术髋关节储能机构实施例3的爆炸图。图8(a)为实施例3的剖视图。图8(b)为图8(a)A-A面的剖视图。图9为本专利技术髋关节储能机构实施例4的爆炸图。图10(a)为实施例4的剖视图。图10(b)为图10(a)A-A面的剖视图。附图中，1、腰部穿戴组件，2、髋关节储能机构，3、摆动连接件，4、膝关节旋转组件，5、小腿穿戴组件，6、使用者，11、腰部保持架，12、控制器，13、腰部绑束带，14、调节带，15、转轴，16、下摆支架，21、凸轮，22、摆盘机架，23、推杆机构，24、角度传感器，25发光环，211、凸轮槽，231、滚轮，232、滚轮轴，233、弹簧导杆，234、弹簧，235弹簧预紧旋钮，241、磁铁，242、电磁感应器，243、传感器固定支架，41、上转臂，42、下转臂，51、贴合部，52、腿部绑束带。具体实施方式为了更好地理解本专利技术，下面结合附图及实施实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种步行辅助装置，其特征在于，包括髋关节储能机构、用于将髋关节储能机构的固定部分绑束在使用者的腰部、使得髋关节储能机构的转动中心与髋关节转动中心重合的穿戴组件、将髋关节储能机构活动部分与膝关节旋转组件连接的摆动连接件，所述膝关节旋转组件上设有方便其固定在小腿上的小腿穿戴组件，所述膝关节旋转组件的转动中心与膝关节转动中心重合。

【技术特征摘要】
1.一种步行辅助装置，其特征在于，包括髋关节储能机构、用于将髋关节储能机构的固定部分绑束在使用者的腰部、使得髋关节储能机构的转动中心与髋关节转动中心重合的穿戴组件、将髋关节储能机构活动部分与膝关节旋转组件连接的摆动连接件，所述膝关节旋转组件上设有方便其固定在小腿上的小腿穿戴组件，所述膝关节旋转组件的转动中心与膝关节转动中心重合。2.根据权利要求1所述的步行辅助装置，其特征在于：所述髋关节储能机构包括安装在腰部穿戴组件上的凸轮、与摆动连接件连接的摆盘机架和推杆机构，所述凸轮通过转轴安装在摆盘机架内，所述摆盘机架可相对凸轮绕转轴旋转，所述凸轮的回转中心轴线与使用者髋关节转动中心轴线重合，所述摆盘机架上固定有与其联动的推杆机构，所述推杆机构包括活动端和与活动端连接、通过活动端的压缩或拉伸运动实现储能的储能机构，所述推杆机构的活动端与凸轮的廓线接触，使得所述推杆机构朝凸轮推程方向旋转时，所述推杆机构的活动端沿凸轮廓线移动实现压缩或拉伸，从而实现储能机构的储能。3.根据权利要求1所述的步行辅助装置，其特征在于：所述髋关节储能机构包括安装在腰部穿戴组件上的摆盘机架、与摆动连接件连接的凸轮和推杆机构，所述凸轮通过转轴安装在摆盘机架内，所述凸轮可相对摆盘机架旋转，所述凸轮的回转中心轴线与使用者髋关节转动中心轴线重合，所述摆盘机架上固定有与其联动的推杆机构，所述推杆机构包括活动端和与活动端连接、通过活动端的压缩或拉伸运动实现储能的储能机构，所述推杆机构的活动端与凸轮的廓线接触，使得所述推杆机构朝凸轮推程方向旋转时，所述推杆机构的活动端沿凸轮廓线移动实现压缩或拉伸，从而实现储能机构的储能。4.根据权利要求2或3所述的步行辅助装置，其特征在于：所述储能机构为弹簧弹性势能储能机构。5.根据权利要求4所述的步行辅助装置，其特征在于：所述储能机构包括安装在摆盘机架的导槽结构内的弹簧导杆、弹簧和弹簧预紧旋钮，所述弹簧的一端与弹簧导杆连接，另一端与弹簧预紧旋钮连接，所述弹簧预紧旋钮依次将弹簧导杆、弹簧固定在所述摆盘机架的导槽结构内，所述弹簧导杆上安装有可自由滚动的滚轮，所述滚轮与凸轮的廓线接触。6.根据权利要求5所述的步行辅助装置，其特征在于：所述弹簧预紧旋钮通过螺纹连接方式安装...

【专利技术属性】
技术研发人员：王卓，江长青，李鸿炉，曹玉君，
申请(专利权)人：深圳华创测试技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44