基于棘轮棘爪机构和蜗轮蜗杆减速电机的助力行走装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了基于棘轮棘爪机构和蜗轮蜗杆减速电机的助力行走装置，包括束腰带，束腰带的两侧对称设有机架，机架的外侧设有保护壳，保护壳外设有蜗轮蜗杆减速电机，蜗轮蜗杆减速电机与传动轴连接，传动轴的中部安装有主动轮，主动轮的内外两侧分别设有棘轮A和棘轮B，棘轮A和棘轮B的外侧分别安装有从动轮固定板A和从动轮固定板B，从动轮固定板A的下部通过大腿托板固定件安装有大腿托板，主动轮的内侧下部通过固定件A转动连接有棘爪A，主动轮的外侧下部通过固定件B转动连接有棘爪B，大腿托板的下端内侧设有大腿固定带。与现有技术相比，本发明专利技术解决了老年群体长时间行走困难问题，具有随走随停、步速可调、安全可靠、成本低的优点。

Power assisted walking device based on ratchet pawl mechanism and worm gear reducer motor

【技术实现步骤摘要】
基于棘轮棘爪机构和蜗轮蜗杆减速电机的助力行走装置
本专利技术涉及行走助力装置
，尤其涉及基于棘轮棘爪机构和蜗轮蜗杆减速电机的助力行走装置。
技术介绍
我国已然步入一个人口老龄化的时代。据《中国人口老龄化发展趋势预测研究报告》预测，本世纪前二十年，我国处于人口快速老龄化阶段，中间三十年人口老龄化将加速发展，本世纪后五十年是稳定重度老龄化阶段，人口老龄化将伴随中国整整一个世纪。老年人的肌肉力量会随着年龄地增加而逐步降低，在下肢力量衰减上表现地最为明显，以至于影响老年人的行动能力和生活质量。使用辅助行走装置，能在一定程度上解决老年人下肢抬腿无力的问题。目前，老年人行走辅助器具主要包括：（1）手杖、无动力轮椅、助步架等。此类辅助器具虽然能够起到帮助老年人保持行动平衡或代步移动的作用，但是没有外部动力辅助，需要通过上肢力量和手杖（助步架等）的共同作用来弥补下肢力量的不足。老年人在长时间行走的过程中还是会感到费力，没有从根本上解决老年人下肢抬腿无力的问题.（2）无动力助力行走机械。如“爱来奇”无动力步行康复器，采用弹簧受压储能设计，在一定程度上提高走路效率，但储能仍需老年人人腿做功实现，未从根本上解决老年人长时间行走“累”的问题。直立不动时双腿仍受到向前的力，舒适性较差。并且助力模式单一，难以满足不同老年人群体的使用需求。（3）带动力的助力行走机械，如本田科技工业方面的Honda步行辅助，虽然能在一定程度上解决行走累的问题，但仍存在一定的问题。一方面，结构复杂，固定的模式与老年人的走路习惯不相符。另一方面，该装置主要用于帮助使用者进行步行训练，而非长时间穿戴代替步行。此外，该类“助力行走机械”配备价格不菲的检测设备，最终造成整体造价非常高，设备的维修、保养也很困难。如日本的外骨骼制造公司ATOUN的轻量化腰部外骨骼“ATOUNMODELY”售价3.5万人民币左右，普通消费者难以承担。鉴于以上原因，专利技术了一种操作简单、成本低、安全可靠、能主动适应不同老年人行走习惯的辅助行走装置，增大老年人活动范围，延缓老年人下肢力量衰减，以满足老年人日常生活及长时间行走的需求。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术公开了基于棘轮棘爪机构和蜗轮蜗杆减速电机的助力行走装置，解决了老年群体长时间行走困难问题，具有随走随停、步速可调、安全可靠、成本低的优点。具体方案如下：基于棘轮棘爪机构和蜗轮蜗杆减速电机的助力行走装置，其特征在于：包括束腰带，所述束腰带的左右两侧对称设有机架，所述机架的外侧设有与其相适配的保护壳，且机架与保护壳之前形成腔体，所述保护壳外设有蜗轮蜗杆减速电机，所述蜗轮蜗杆减速电机的输出端与水平设置在腔体内的传动轴配合连接，所述传动轴的中部固定安装有主动轮，所述主动轮的内外两侧分别设有棘轮A和棘轮B，所述棘轮A和棘轮B的棘齿相反，且棘轮A和棘轮B的外侧分别固定安装有从动轮固定板A和从动轮固定板B，所述从动轮固定板A和从动轮固定板B通过固定杆连接，且从动轮固定板A和从动轮固定板B的中部分别通过传动轴承A和传动轴承B与传动轴转动连接，所述从动轮固定板A的下部通过大腿托板固定件安装有大腿托板，所述主动轮的内侧下部通过固定件A转动连接有棘爪A，所述棘爪A的后端与固定件A转动连接，前端为爪头并与棘轮A的棘齿相适配，所述棘爪A的前端爪头上部配合安装有电磁铁A，所述电磁铁A的中部配合安装有通电向下滑动的推杆A，所述推杆A的下端与棘爪A的前端爪头上部接触，所述棘爪A的前段上方还设有弹簧固定件A，所述棘爪A的前段通过弹簧A与弹簧固定件A连接，所述电磁铁A和弹簧固定件A均固定安装在主动轮的内侧上，所述主动轮的外侧下部通过固定件B转动连接有棘爪B，所述棘爪B的后端与固定件B转动连接，前端为爪头并与棘轮B的棘齿相适配，所述棘爪B的前端爪头上部配合安装有电磁铁B，所述电磁铁B的中部配合安装有通电向下滑动的推杆B，所述推杆B的下端与棘爪B的前端爪头上部接触，所述棘爪B的前段上方还设有弹簧固定件B，所述棘爪B的前段通过弹簧B与弹簧固定件B连接，所述电磁铁B和弹簧固定件B均固定安装在主动轮的外侧上，所述大腿托板的下端内侧设有大腿固定带。作为本专利技术的进一步改进，所述大腿固定带的下方设有两上下设置的膝关节传感器，所述膝关节传感器的下方设有薄膜压力传感器。作为本专利技术的进一步改进，所述机架的内侧下部设有前后设置的传感器A和传感器B。作为本专利技术的进一步改进，所述束腰带的后侧还设有电源模块和控制模块，所述控制模块与传感器A、传感器B、蜗轮蜗杆减速电机、膝关节传感器、薄膜压力传感器、电磁铁A和电磁铁B信号连接。作为本专利技术的进一步改进，所述控制模块连接有控制面板，所述控制面板上设有电量显示屏、电源开关、步速调节按钮、报警器、日常行走模式按键和爬楼模式按键。本专利技术的有益效果在于：1、该装置结合了机械技术和控制技术，步速可调，能够较好的适应老年人时走时停的走路习惯；2、无需前期适应性训练；3、装置中的蜗轮蜗杆减速电机或电器元件出现故障时，控制模块会自动断电，且断电情况下大腿托板处于自由转动状态，能有效防止意外情况的发生，同时装置设有多重保护，安全可靠，具有较强的推广与应用价值；4、设有两种运行模式，可为使用者在不同行走环境下提供助力；5、与市场同类产品比较，价格低廉，实用性强。附图说明图1为本专利技术基于棘轮棘爪机构和蜗轮蜗杆减速电机的助力行走装置的结构示意图。图2为图1中去掉安装架和束腰带后的结构示意图。图3为图2中左侧部分结构示意图。图4为图3中去掉机架等部分的正视图和去掉蜗轮蜗杆减速电机、保护壳的后视图。图5为图4中去掉从动轮固定板后的结构示意图。图6为图5中A的局部放大图。图7为图6中去掉电机、大腿托板、保护壳等的结构示意图。图8为图5中B的局部放大图。图9为图8中去掉机架、轴承、大腿托板、电机轴和固定杆后的结构示意图。图10为控制面板的结构示意图附图标记列表：1-电源模块，11-控制模块，12-束腰带，13-传感器A，14-传感器B，2-蜗轮蜗杆减速电机，21-传动轴，22-传动轴承A，23-传动轴承B，3-保护壳，31-机架，32-从动轮固定板A，33-固定杆，34-从动轮固定板B，4-大腿托板，41-大腿固定带，42-大腿托板固定件，5-膝关节传感器，6-薄膜压力传感器，7-控制面板，71-电量显示屏，72-电源开关，73-步速调节按钮，74-报警器，75-日常行走模式按键，76-爬楼模式按键，8-棘轮A，81-棘爪A，82-固定件A，83-弹簧A，84-弹簧固定件A，85-电磁铁A，86-主动轮，9-棘轮B，91-棘爪B，92-固定件B，93-弹簧B，94-弹簧固定件B，95-电磁铁B。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本专利技术，应理解下述具体实施方式仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于棘轮棘爪机构和蜗轮蜗杆减速电机的助力行走装置，其特征在于：包括束腰带（12），所述束腰带（12）的左右两侧对称设有机架（31），所述机架（31）的外侧设有与其相适配的保护壳（3），且机架（31）与保护壳（3）之前形成腔体，所述保护壳（3）外设有蜗轮蜗杆减速电机（2），所述蜗轮蜗杆减速电机（2）的输出端与水平设置在腔体内的传动轴（21）配合连接，所述传动轴（21）的中部固定安装有主动轮（86），所述主动轮（86）的内外两侧分别设有棘轮A（8）和棘轮B（9），所述棘轮A（8）和棘轮B（9）的棘齿相反，且棘轮A（8）和棘轮B（9）的外侧分别固定安装有从动轮固定板A（32）和从动轮固定板B（34），所述从动轮固定板A（32）和从动轮固定板B（34）通过固定杆（33）连接，且从动轮固定板A（32）和从动轮固定板B（34）的中部分别通过传动轴承A（22）和传动轴承B（23）与传动轴（21）转动连接，所述从动轮固定板A（32）的下部通过大腿托板固定件（42）安装有大腿托板（4），所述主动轮（86）的内侧下部通过固定件A（82）转动连接有棘爪A（81），所述棘爪A（81）的后端与固定件A（82）转动连接，前端为爪头并与棘轮A（8）的棘齿相适配，所述棘爪A（81）的前端爪头上部配合安装有电磁铁A（85），所述电磁铁A（85）的中部配合安装有通电向下滑动的推杆A，所述推杆A的下端与棘爪A（81）的前端爪头上部接触，所述棘爪A（81）的前段上方还设有弹簧固定件A（84），所述棘爪A（81）的前段通过弹簧A（83）与弹簧固定件A（84）连接，所述电磁铁A（85）和弹簧固定件A（84）均固定安装在主动轮（86）的内侧上，所述主动轮（86）的外侧下部通过固定件B（92）转动连接有棘爪B（91），所述棘爪B（91）的后端与固定件B（92）转动连接，前端为爪头并与棘轮B（9）的棘齿相适配，所述棘爪B（91）的前端爪头上部配合安装有电磁铁B（95），所述电磁铁B（95）的中部配合安装有通电向下滑动的推杆B，所述推杆B的下端与棘爪B（91）的前端爪头上部接触，所述棘爪B（91）的前段上方还设有弹簧固定件B（94），所述棘爪B（91）的前段通过弹簧B（93）与弹簧固定件B（94）连接，所述电磁铁B（95）和弹簧固定件B（94）均固定安装在主动轮（86）的外侧上，所述大腿托板（4）的下端内侧设有大腿固定带（41）。/n...

【技术特征摘要】
1.基于棘轮棘爪机构和蜗轮蜗杆减速电机的助力行走装置，其特征在于：包括束腰带（12），所述束腰带（12）的左右两侧对称设有机架（31），所述机架（31）的外侧设有与其相适配的保护壳（3），且机架（31）与保护壳（3）之前形成腔体，所述保护壳（3）外设有蜗轮蜗杆减速电机（2），所述蜗轮蜗杆减速电机（2）的输出端与水平设置在腔体内的传动轴（21）配合连接，所述传动轴（21）的中部固定安装有主动轮（86），所述主动轮（86）的内外两侧分别设有棘轮A（8）和棘轮B（9），所述棘轮A（8）和棘轮B（9）的棘齿相反，且棘轮A（8）和棘轮B（9）的外侧分别固定安装有从动轮固定板A（32）和从动轮固定板B（34），所述从动轮固定板A（32）和从动轮固定板B（34）通过固定杆（33）连接，且从动轮固定板A（32）和从动轮固定板B（34）的中部分别通过传动轴承A（22）和传动轴承B（23）与传动轴（21）转动连接，所述从动轮固定板A（32）的下部通过大腿托板固定件（42）安装有大腿托板（4），所述主动轮（86）的内侧下部通过固定件A（82）转动连接有棘爪A（81），所述棘爪A（81）的后端与固定件A（82）转动连接，前端为爪头并与棘轮A（8）的棘齿相适配，所述棘爪A（81）的前端爪头上部配合安装有电磁铁A（85），所述电磁铁A（85）的中部配合安装有通电向下滑动的推杆A，所述推杆A的下端与棘爪A（81）的前端爪头上部接触，所述棘爪A（81）的前段上方还设有弹簧固定件A（84），所述棘爪A（81）的前段通过弹簧A（83）与弹簧固定件A（84）连接，所述电磁铁A（85）和弹簧固定件A（84）均固定安装在主动轮（86）的内侧上，所述主动轮（86）的外侧下部通过固定件B（92）转动连接有棘爪B（91），所述棘爪B（91）的后端与固定件B（...

【专利技术属性】
技术研发人员：张永康，朱俊，王贺，赵坤权，陆煜彬，韩士杰，
申请(专利权)人：苏州市职业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32