下肢外骨骼及助行装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种下肢外骨骼及助行装置，该下肢外骨骼包括控制器、腰腿连接件、大腿支架、小腿支架、足底板、第一驱动机构、第二驱动机构和第三驱动机构，所述腰腿连接件、所述大腿支架、所述小腿支架和所述足底板依次可转动连接，所述第一驱动机构用于驱动所述大腿支架相对所述腰腿连接件转动，所述第二驱动机构用于驱动所述小腿支架相对所述大腿支架转动，所述第三驱动机构用于驱动所述足底板相对所述小腿支架转动，所述第一驱动机构、所述第二驱动机构和所述第三驱动机构均与所述控制器电性连接。所述下肢外骨骼及助行装置结构简单、容易制造且成本较低。

Lower extremity exoskeleton and walking aids

The utility model relates to a lower extremity exoskeleton and a walking aid device. The lower extremity exoskeleton comprises a controller, a waist-leg connector, a thigh bracket, a leg bracket, a foot sole, a first driving mechanism, a second driving mechanism and a third driving mechanism. The waist-leg connector, the thigh bracket, the leg bracket and the foot sole can be rotated and connected in turn, and the first driving mechanism. The second driving mechanism is used to drive the leg bracket to rotate relative to the waist-leg connector, the second driving mechanism is used to drive the leg bracket to rotate relative to the leg bracket, the third driving mechanism is used to drive the foot sole plate to rotate relative to the leg bracket, and the first driving mechanism, the second driving mechanism and the third driving mechanism are all electrically connected with the controller. \u3002 The lower extremity exoskeleton and the walking aid device have simple structure, easy manufacture and low cost.

【技术实现步骤摘要】
下肢外骨骼及助行装置
本技术涉及医疗器械
，特别是涉及一种助行装置。
技术介绍
残疾人是社会上的弱势群体，尤其对于失去对下肢控制能力的残疾人，他们无法自主行动，生活上处处需要依赖他人，给他们的身心带来极大的困扰。而助行装置能很大程度上改变他们的现状，提高他们的生活品质。但是，目前市面上的助行装置复杂、造价昂贵，一般普通患者都负担不起。
技术实现思路
基于此，有必要针对如何降低助行装置的制造成本的问题，提供一种下肢外骨骼及助行装置。其技术方案如下：一种下肢外骨骼，包括控制器、腰腿连接件、大腿支架、小腿支架、足底板、第一驱动机构、第二驱动机构和第三驱动机构，所述腰腿连接件、所述大腿支架、所述小腿支架和所述足底板依次可转动连接，所述第一驱动机构用于驱动所述大腿支架相对所述腰腿连接件转动，所述第二驱动机构用于驱动所述小腿支架相对所述大腿支架转动，所述第三驱动机构用于驱动所述足底板相对所述小腿支架转动，所述第一驱动机构、所述第二驱动机构和所述第三驱动机构均与所述控制器电性连接。所述下肢外骨骼使用时，使用者将脚踩在所述足底板上，将所述大腿支架固定于大腿外侧，所述小腿支架固定于小腿外侧，所述腰腿连接件固定于腰部，所述控制器控制第一驱动机构、第二驱动机构和第三驱动机构分别驱动大腿支架、小腿支架和足底板转动，从而带动人体的髋关节、膝关节和踝关节运动，完成行走的动作。所述下肢外骨骼结构简单、容易制造且成本较低。在其中一个实施例中，所述第二驱动机构包括第二电机、第一滚轴丝杠和膝中间连接组件，所述第二电机固定于大腿支架上且其输出端与所述第一滚轴丝杠连接，所述膝中间连接组件的一端与所述第一滚轴丝杆远离所述电机的一端连接、另一端与所述小腿支架连接；所述第三驱动机构包括第三电机、第二滚轴丝杠和足底连接组件，所述第三电机固定于小腿支架上且其输出端与所述第二滚轴丝杠连接，所述足底连接组件的一端与所述第二滚轴丝杆远离所述电机的一端连接、另一端与所述足底板连接。采用所述第一滚轴丝杆作为传动组件以及采用所述第二滚动丝杆作为传动组件，结构简单，有利于降低成本。在其中一个实施例中，所述第二电机和所述第三电机均为步进电机。步进电机结构简单，价格便宜，有利于降低下肢外骨骼的整体造价。在其中一个实施例中，所述膝中间连接件包括依次连接的膝中间连接块、膝中间连接轴和膝中间连接杆，所述膝中间连接块与所述第一滚轴丝杆连接，所述膝中间连接杆的一端可绕所述膝中间连接轴旋转、另一端与所述小腿支架可转动连接；所述足底连接组件包括足底连接块、足底连接轴和足底连接杆，所述足底连接块与所述第二滚轴丝杆连接，所述足底连接杆的一端可绕所述足底连接轴旋转、另一端与所述足底板可转动连接。所述膝中间连接块和小腿支架均与所述膝中间连接杆可转动连接，使得所述小腿支架与所述大腿支架之间的转动更加灵活，所述小腿支架的转动幅度也更大。在其中一个实施例中，所述第二驱动机构还包括第一固定板和第一导杆，所述第一滚轴丝杆包括第一螺杆和第一螺母，所述第一螺杆的一端与所述第二电机连接、另一端与所述第一螺母螺纹连接，所述第一螺母固定于所述第一固定板上，所述第一导杆的一端与所述第一固定板固定连接、另一端与所述膝中间连接组件固定连接；所述第三驱动机构还包括第二固定板和第二导杆，所述第二滚轴丝杆包括第二螺杆和第二螺母，所述第二螺杆的一端与所述第三电机连接、另一端与所述第二螺母螺纹连接，所述第二螺母固定于所述第二固定板上，所述第二导杆的一端与所述第二固定板固定连接、另一端与所述足底连接组件固定连接。所述第一固定板通过所述第一导杆带动所述膝中间连接组件运动，所述第一导杆可限制所述第一固定板和所述膝中间连接组件之间的距离和相对转动。所述第二固定板通过所述第二导杆带动所述足底连接组件运动，所述第二导杆可限制所述第二固定板和所述足底连接组件之间的距离和相对转动。在其中一个实施例中，所述第二驱动机构还包括第一安装板和固定于所述第一安装板上的第一轴承，所述第一导杆穿过所述第一轴承且所述第一轴承设于所述第一固定板和所述膝中间连接组件之间；所述第三驱动机构包括第二安装板和固定于所述第二安装板上的第二轴承，所述第二导杆穿过所述第二轴承且所述第二轴承位于所述第一固定板和所述足底连接组件之间。所述第一轴承改善了所述第一滑动导杆的滑动性能。同理，所述第二轴承改善了所述第二滑动导杆的滑动性能。在其中一个实施例中，所述第二驱动机构还包括第一连接板和至少两根第一固定杆，所述第一连接板与所述大腿支架固定连接，所述第二电机和所述第一滚轴丝杆分别固定连接于所述第一连接板的两侧，所述第一固定杆的两端分别与所述第一连接板和所述第一安装板连接；所述第三驱动机构还包括第二连接板和至少两根第二固定杆，所述第二连接板与所述小腿支架固定连接，所述第三电机和所述第二滚轴丝杆分别固定连接于所述第一连接板的两侧，所述第二固定杆的两端分别与所述第二连接板和所述第二安装板连接。第一固定杆有助于限制第一连接板和第一安装板间的距离和相对旋转；第二固定杆有助于限制第二连接板和第二安装板间的距离和相对旋转。在其中一个实施例中，所述第一驱动机构包括第一电机和大腿旋转轴，所述大腿支架通过所述大腿旋转轴与所述腰腿连接件可转动连接，所述第一电机的输出端与所述大腿旋转轴连接。在其中一个实施例中，还包括膝盖侧板，所述膝盖侧板与所述小腿支架靠近所述大腿支架的一端固定连接，所述膝盖侧板面向所述小腿支架的一面设有限位块，所述大腿支架包括相互连接的第一支架和第二支架，所述第二支架远离所述第一支架的一端与所述小腿支架可转动连接，所述第一支架设有限位面，所述限位面相对于所述第一支架向第一方向倾斜，所述限位块与所述限位面相抵，膝盖旋转板膝盖旋转板从而使得所述下肢外骨骼仅能带动使用者的腿向向后弯曲，防止损伤使用者的膝关节。本技术还提出一种助行装置，包括背板和上述的下肢外骨骼，所述背板的两端分别与两根所述下肢外骨骼的所述腰腿连接件连接。所述助行装置使用时，使用者的背部固定于所述背板上并将双脚踩在所述足底板上，将所述大腿支架固定于大腿外侧，所述小腿支架固定于小腿外侧，所述腰腿连接件固定于腰部，通过第一驱动机构、第二驱动机构和第三驱动机构分别驱动大腿支架、小腿支架和足底板转动，从而带动人体的髋关节、膝关节和踝关节运动，完成行走的动作。所述下肢外骨骼结构简单、容易制造且成本较低。附图说明图1为本技术实施例所述的第二驱动机构(第三驱动机构)的爆炸图；图2为本技术实施例所述的助行装置的爆炸图；图3为本技术实施例所述的助行装置的结构示意图。附图标记说明：100、腰腿连接件，200、大腿支架，210、第一支架，220、第二支架，300、小腿支架，310、膝盖旋转板，320、膝盖内侧板，330、膝盖外侧板，331，限位件，400、足底板，510、第一电机，520、大腿旋转轴，530、涡轮蜗杆减速器，611、第二电机，612、第一联轴器，620、第一滚轴丝杆，621、第一螺杆，622、第一螺母，630、膝中间连接组件，631、膝中间连接块，632、膝中间连接轴，633、膝中间连接杆，640、第一固定板，650、第一导杆，660、第一安装板，671、第一轴承，672、第三轴承，680、第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种下肢外骨骼，其特征在于，包括控制器、腰腿连接件、大腿支架、小腿支架、足底板、第一驱动机构、第二驱动机构和第三驱动机构，所述腰腿连接件、所述大腿支架、所述小腿支架和所述足底板依次可转动连接，所述第一驱动机构用于驱动所述大腿支架相对所述腰腿连接件转动，所述第二驱动机构用于驱动所述小腿支架相对所述大腿支架转动，所述第三驱动机构用于驱动所述足底板相对所述小腿支架转动，所述第一驱动机构、所述第二驱动机构和所述第三驱动机构均与所述控制器电性链接。

【技术特征摘要】
1.一种下肢外骨骼，其特征在于，包括控制器、腰腿连接件、大腿支架、小腿支架、足底板、第一驱动机构、第二驱动机构和第三驱动机构，所述腰腿连接件、所述大腿支架、所述小腿支架和所述足底板依次可转动连接，所述第一驱动机构用于驱动所述大腿支架相对所述腰腿连接件转动，所述第二驱动机构用于驱动所述小腿支架相对所述大腿支架转动，所述第三驱动机构用于驱动所述足底板相对所述小腿支架转动，所述第一驱动机构、所述第二驱动机构和所述第三驱动机构均与所述控制器电性链接。2.根据权利要求1所述的下肢外骨骼，其特征在于，所述第一驱动机构包括第一电机和大腿旋转轴，所述大腿支架通过所述大腿旋转轴与所述腰腿连接件可转动连接，所述第一电机的输出端与所述大腿旋转轴连接。3.根据权利要求1所述的下肢外骨骼，其特征在于，所述第二驱动机构包括第二电机、第一滚轴丝杠和膝中间连接组件，所述第二电机固定于大腿支架上且其输出端与所述第一滚轴丝杠连接，所述膝中间连接组件的一端与所述第一滚轴丝杆远离所述电机的一端连接、另一端与所述小腿支架连接；所述第三驱动机构包括第三电机、第二滚轴丝杠和足底连接组件，所述第三电机固定于小腿支架上且其输出端与所述第二滚轴丝杠连接，所述足底连接组件的一端与所述第二滚轴丝杆远离所述电机的一端连接、另一端与所述足底板连接。4.根据权利要求3所述的下肢外骨骼，其特征在于，所述第二电机和所述第三电机均为步进电机。5.根据权利要求3所述的下肢外骨骼，其特征在于，所述膝中间连接件包括依次连接的膝中间连接块、膝中间连接轴和膝中间连接杆，所述膝中间连接块与所述第一滚轴丝杆连接，所述膝中间连接杆的一端可绕所述膝中间连接轴旋转、另一端与所述小腿支架可转动连接；所述足底连接组件包括足底连接块、足底连接轴和足底连接杆，所述足底连接块与所述第二滚轴丝杆连接，所述足底连接杆的一端可绕所述足底连接轴旋转、另一端与所述足底板可转动连接。6.根据权利要求3所述的下肢外骨骼，其特征在于，所述第二驱动机构还包括第一固定板和第一导杆，所述第一滚轴丝杆包括第一螺杆和第一螺母，所述第一螺杆的一端与所述第二电机连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖桂英，许勇，黄显钧，周钦泰，
申请(专利权)人：广东技术师范学院天河学院，
类型：新型
国别省市：广东,44