一种协同行走装备制造技术

本发明专利技术公开了一种协同行走装备，一种协同行走装备，包括U型支架、辅助转动模块、弹性助力模块和辅助平衡模块，U型支架包括底板和两个支撑架，每一支撑架包括小腿支撑架和大腿支撑架，小腿支撑架设在大腿支撑架底部，两个小腿支撑架的底部分别与底板的左侧和右侧铰接，小腿支撑架顶部和大腿支撑架顶部通过辅助转动模块铰接，弹性助力模块包括连接杆、离合器和弹性件，连接杆的两端分别固定在两个小腿支撑架上，离合器安装在连接杆上，弹性件的一端与底板的后侧固定，另一端与离合器连接，辅助平衡模块设在U型支架前侧。本发明专利技术的目的是提供一种协同行走装备，轻量化、简洁化、价格较低且可以为老人行走助力。且可以为老人行走助力。且可以为老人行走助力。

【技术实现步骤摘要】
一种协同行走装备


[0001]本专利技术涉及助力机械
，具体涉及一种协同行走装备。

技术介绍

[0002]我国人口老龄化呈现出老年人口基数大、增长速度快、高龄化程度明显、老年患病率高等特点，这对我国的经济、医疗、养老服务等领域皆带来极大的挑战，对于能提高老年人的生活水平而设计的辅助设备的需求量也逐年提高，目前我国老年人群的健康问题和生活环境已成为全社会关注的焦点。
[0003]老年人由于自然衰老导致运动能力逐渐减退，在行走时容易摔倒。使用助行装置能够减小在行走中跌倒的几率，避免更大伤害，同时助行装置可以承受人一部分重量以保护老年人的下肢关节，减少老年人形成运动障碍的可能性。
[0004]市面上现有的老人辅助行走装置通常分为有三角或四角拐杖以及电动步行辅助器。使用三角或四角拐杖需要较强的手臂力量，老年人使用时仍有一定的不便；电动步行辅助器能够解决上述问题，但其缺点是价格昂贵，并不能在老年人中广泛的普及使用。

技术实现思路

[0005]根据现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种协同行走装备，轻量化、简洁化、价格较低且可以为老人行走助力。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
[0007]一种协同行走装备，包括：
[0008]U型支架，包括底板和两个支撑架，每一所述支撑架包括小腿支撑架和大腿支撑架，所述小腿支撑架设在所述大腿支撑架底部，所述大腿支撑架的顶部设有第一紧固件，两个所述小腿支撑架的底部分别与所述底板的左侧和右侧铰接，所述底板的前侧设有夹带；
[0009]辅助转动模块，设在所述小腿支撑架和所述大腿支撑架之间，所述小腿支撑架顶部和所述大腿支撑架顶部通过所述辅助转动模块相连；
[0010]弹性助力模块，包括连接杆、离合器和弹性件，所述连接杆的两端分别固定在两个所述小腿支撑架上，所述离合器安装在所述连接杆上，所述弹性件的一端与所述底板的后侧固定，另一端与所述离合器相连；
[0011]辅助平衡模块，设在所述U型支架前侧；
[0012]其中，协同行走时，通过所述夹带夹紧人脚背，所述第一紧固件与人大腿紧固，通过所述辅助转动模块使所述小腿支撑架和所述大腿支撑架相对转动，通过所述弹性助力模块使人脚掌从空中到地面通过所述离合器压紧弹性件储存能量，人脚掌从地面和空中通过所述离合器放松弹性件，进而释放能量为小腿提供动力，通过所述辅助平衡模块，使人行走前倾时维持平衡。
[0013]进一步地，所述第一紧固件为绑带或魔术贴。
[0014]进一步地，所述辅助转动模块包括第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆、三角
板和第五连杆，所述第一连杆的一端和所述第二连杆的一端铰接，所述第二连杆的中部和所述三角板的第一端铰接，所述第二连杆的另一端和所述第三连杆的一端铰接，所述第三连杆的另一端和所述第四连杆的一端铰接，所述第四连杆的另一端和所述三角板的第二端铰接，所述第五连杆的一端和所述三角板的第三端铰接，所述第五连杆的另一端和所述第一连杆的另一端铰接，所述第一连杆的中部和所述大腿支撑架的底部固定，所述第四连杆的中部和所述小腿支撑架的底部固定。
[0015]进一步地，所述离合器包括内摩擦轮式棘轮和棘爪，所述内摩擦轮式棘轮包括摩擦轮和楔块，所述摩擦轮可转动的安装在连接杆上，所述摩擦轮的内圈上设有摩擦面，所述棘爪设在摩擦轮内且能够与所述摩擦面啮合，所述楔块固定摩擦轮的内圈上，所述弹性件的另一端固定在摩擦轮的外圈上，人脚掌从空中到地面压紧弹性件使所述摩擦轮转动，进而带动所述摩擦轮的摩擦面与所述棘爪啮合，人脚掌落地时，所述楔块与所述棘爪接触，进而使所述摩擦轮的摩擦面与所述棘爪分离，人脚掌从地面到空中时，所述摩擦轮回转放松弹性件。
[0016]进一步地，所述弹性件为弹簧。
[0017]进一步地，所述辅助平衡模块包括护套和阻尼器，所述护套通过第二紧固件固定在人小腿上，所述护套上设有滑轨，所述滑轨顶部设有挡块，内部设有滑块，所述阻尼器的底部与所述底板的前侧铰接，顶部与所述滑块铰接。
[0018]进一步地，所述阻尼器为气弹簧，所述气弹性件包括压力缸与活塞杆，所述压力缸的底部与所述底板的前侧铰接，所述活塞杆的端部与所述滑块铰接。
[0019]进一步地，所述第二固定件为绑带或魔术贴。
[0020]进一步地，所述底板上设有支架，所述支架为门型结构，所述支架底部固定在所述底板的前侧，顶部与所述阻尼器的底部铰接。
[0021]进一步地，所述底板和所述小腿支撑架间设有支杆，所述支杆的底部与所述底板的左侧或右侧固定，顶部与所述小腿支撑架的底部铰接。
[0022]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点和有益效果：
[0023]1.本专利技术所述的一种协同行走装备，在小腿支撑架和大腿支撑架间设有辅助转动模块，辅助转动模块模拟膝关节，使小腿支撑架和大腿支撑架相对转动，提高本装置的灵活性。
[0024]2.本专利技术所述的一种协同行走装备，设有弹性助力模块，依据小腿肌肉正负功转换与弹簧储能元件的原理，在运动过程中通过对装置的连接和断开来模拟人体运动，弹性助力模块主要由一个离合器和一个弹性件组成，它在走路时承担了小腿肌肉和肌腱的一些功能，装置与使用者的小腿肌肉平行，分担肌肉力量，从而降低收缩时所需要的肌肉代谢水平。
[0025]3.本专利技术所述的一种协同行走装备，辅助转动模块为七轴六连杆机构，可较好地模拟正常人膝关节瞬心轨迹，并从几何学的角度确保了从足跟着地到支撑中期膝关节能稳定的固定，能有效地对老年人的行进提供一定保障。
[0026]4.本专利技术所述的一种协同行走装备，还设有辅助平衡模块，使人行走前倾时维持平衡，滑块和滑轨之间的运动抵消了脚踝的转动带来的机构位置变化，并保证了踝关节的自由度。阻尼器受到压力产生的反作用力以及老人小腿后内部肌肉收缩形成的合力将抵消
重心偏移的分力，维持人体平衡。当阻尼器反作用力越大时，人体维持平衡所需要的小腿消耗也就越小，老年人行走过程中前倾维持平衡需要的肌力减少，装置可辅助衰老带来身体机能衰退，平衡控制能力下降时行走的稳定性。
附图说明
[0027]图1为本专利技术的整体结构示意图。
[0028]图2为本专利技术辅助转动模块的结构示意图。
[0029]图3为本专利技术的后视图。
[0030]图4为本专利技术弹性助力模块的侧视图。
[0031]图5为本专利技术离合器的一个状态示意图。
[0032]图6为本专利技术离合器的另一个状态示意图。
[0033]图7为本专利技术的前视图。
[0034]图8为本专利技术辅助平衡模块的侧视图。
[0035]其中：1、U型支架；11、底板；12、小腿支撑架；13、大腿支撑架；14、第一紧固件；15、支杆；
[0036]2、弹性助力模块；21、连接杆；22、离合器；221、摩擦轮；222、楔块；223、棘爪；23、弹性件；24、绳子；
[0037]3、辅助平衡模块；31、护套；32、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种协同行走装备，其特征在于，包括：U型支架，包括底板和两个支撑架，每一所述支撑架包括小腿支撑架和大腿支撑架，所述小腿支撑架设在所述大腿支撑架底部，所述大腿支撑架的顶部设有第一紧固件，两个所述小腿支撑架的底部分别与所述底板的左侧和右侧铰接，所述底板的前侧设有夹带；辅助转动模块，设在所述小腿支撑架和所述大腿支撑架之间，所述小腿支撑架顶部和所述大腿支撑架顶部通过所述辅助转动模块相连；弹性助力模块，包括连接杆、离合器和弹性件，所述连接杆的两端分别固定在两个所述小腿支撑架上，所述离合器安装在所述连接杆上，所述弹性件的一端与所述底板的后侧固定，另一端与所述离合器相连；辅助平衡模块，设在所述U型支架前侧；其中，协同行走时，通过所述夹带夹紧人脚背，所述第一紧固件与人大腿紧固，通过所述辅助转动模块使所述小腿支撑架和所述大腿支撑架相对转动，通过所述弹性助力模块使人脚掌从空中到地面通过所述离合器压紧弹性件储存能量，人脚掌从地面和空中通过所述离合器放松弹性件，进而释放能量为小腿提供动力，通过所述辅助平衡模块，使人行走前倾时维持平衡。2.根据权利要求1所述的协同行走装备，其特征在于：所述第一紧固件为绑带或魔术贴。3.根据权利要求1所述的协同行走装备，其特征在于：所述辅助转动模块包括第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆、三角板和第五连杆，所述第一连杆的一端和所述第二连杆的一端铰接，所述第二连杆的中部和所述三角板的第一端铰接，所述第二连杆的另一端和所述第三连杆的一端铰接，所述第三连杆的另一端和所述第四连杆的一端铰接，所述第四连杆的另一端和所述三角板的第二端铰接，所述第五连杆的一端和所述三角板的第三端铰接，所述第五连杆的另一端和所述第一连杆的另一端铰接，所述第一连杆的中部和所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：石绘，余冰清，张晓雷，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：