一种辅助人体下肢行走的机械装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种辅助人体下肢行走的机械装置，解决了现有技术中人体下肢辅助机械装置结构复杂，操作不便，价格昂贵的问题。本实用新型专利技术包括柔性腰带，分别与柔性腰带两端固定连接的微处理器箱和电源箱，分别与微处理器箱和电源箱连接用于辅助下肢行走的第一行走机构和第二行走机构，微处理器箱内设有用于控制第一行走机构和第二行走机构运行的微处理器，电源箱内设有分别与微处理器、第一行走机构和第二行走机构电连接的驱动电源。本实用新型专利技术设计科学合理，结构简单，轻便，符合人体结构特征，穿戴舒适，操作方便，控制灵活，能够提供良好的行走助力。

A mechanical device to assist the walking of the lower limbs of the human body

The utility model discloses a mechanical device to assist the walking of the lower limbs of the human body, and solves the problem that the structure of the auxiliary mechanical device of the lower limb of the human body is complex, the operation is inconvenient and the price is expensive in the existing technology. The utility model includes a flexible waistband, a microprocessor box and a power supply box which are fixed at both ends of a flexible belt, respectively, connected with a microprocessor box and a power supply box to assist the first walking mechanism and second walking mechanisms of the lower limbs. The microprocessor box is provided for controlling the first walking mechanism and the second walking mechanism. The power supply box is provided with a driving power which is electrically connected with the microprocessor, the first walking mechanism and the second walking mechanism respectively. The utility model has the advantages of scientific and reasonable design, simple structure, light and portable, conforming to the structural features of the human body, comfortable wearing, convenient operation and flexible control, and can provide good walking power.

【技术实现步骤摘要】
一种辅助人体下肢行走的机械装置
本技术属于医疗器械
，具体涉及一种辅助人体下肢行走的机械装置。
技术介绍
老年人、下肢轻微残疾等人群存在行走不便的问题，但是又具有一定的行走能力。为这类人群提供行走助力，减少其行走不便的问题，可以减轻老龄化和下肢伤残带来的家庭和社会压力。目前国内外对人体下肢辅助机械装置的研究已作了大量的工作，尤其是欧美日等发达国家对此研究开展的较早，但其研究的装置大多存在结构复杂，价格昂贵，操作复杂等问题。再加上对用途方面片面追求多样性，更使得结构复杂和操作不便。因此提供一种辅助人体下肢行走的机械装置，结构简单、轻便，穿戴舒适，操作简单，控制灵活，能够提供良好的行走助力，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是：提供一种辅助人体下肢行走的机械装置，解决现有技术中人体下肢辅助机械装置结构复杂，操作不便，价格昂贵的问题。为实现上述目的，本技术采用的技术方案如下：一种辅助人体下肢行走的机械装置，包括柔性腰带，分别与柔性腰带两端固定连接的微处理器箱和电源箱，分别与微处理器箱和电源箱连接用于辅助下肢行走的第一行走机构和第二行走机构，微处理器箱内设有用于控制第一行走机构和第二行走机构运行的微处理器，电源箱内设有分别与微处理器、第一行走机构和第二行走机构电连接的驱动电源。进一步地，第一行走机构包括第一大腿可调节连杆，第一小腿可调节连杆，第一压力鞋，连接微处理器箱和第一大腿可调节连杆上端的第一髋关节，连接第一大腿可调节连杆下端和第一小腿可调节连杆上端的第一膝关节，连接第一小腿可调节连杆下端和第一压力鞋的第一踝关节，第一髋关节外侧设有用于驱动第一髋关节运行且分别与微处理器和驱动电源电连接的第一伺服电机，第一膝关节外侧设有用于驱动第一膝关节运行且分别与微处理器和驱动电源电连接的第二伺服电机，第一踝关节外侧设有用于驱动第一踝关节运行且分别与微处理器和驱动电源电连接的第三伺服电机，第一大腿可调节连杆内侧的上部和下部、以及第一小腿可调节连杆内侧下部均设有用于将第一行走机构固定在人体下肢上的第一固定带。进一步地，第二行走机构包括第二大腿可调节连杆，第二小腿可调节连杆，第二压力鞋，连接电源箱和第二大腿可调节连杆上端的第二髋关节，连接第二大腿可调节连杆下端和第二小腿可调节连杆上端的第二膝关节，连接第二小腿可调节连杆下端和第二压力鞋的第二踝关节，第二髋关节外侧设有用于驱动第二髋关节运行且分别与微处理器和驱动电源电连接的第四伺服电机，第二膝关节外侧设有用于驱动第二膝关节运行且分别与微处理器和驱动电源电连接的第五伺服电机，第二踝关节外侧设有用于驱动第二踝关节运行且分别与微处理器和驱动电源电连接的第六伺服电机，第二大腿可调节连杆内侧的上部和下部、以及第二小腿可调节连杆内侧下部均设有用于将第二行走机构固定在人体下肢上的第二固定带。进一步地，还包括分别固定在第一压力鞋和第二压力鞋底部且分别与微处理器电连接的两个压力传感器，分别用于固定在人体下肢各关节运动肌肉上且分别与微处理器电连接的肌电传感器和肌肉压力传感器。进一步地，第一大腿可调节连杆、第一小腿可调节连杆、第二大腿可调节连杆、以及第二小腿可调节连杆均为伸缩连杆。进一步地，伸缩连杆包括上连杆、下连杆和调节螺母，上连杆的下部沿着上连杆长度方向上开设有两侧带螺纹的方形上连杆调节孔，下连杆的上部沿着下连杆长度方向上开设有两侧带螺纹且与上连杆调节孔相配合的方形下连杆调节孔，调节螺母同时位于上连杆调节孔和下连杆调节孔内并通过螺纹进行伸缩调节。进一步地，第一固定带和第二固定带均为粘扣带。进一步地，微处理器为树莓派2型号B。进一步地，第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机、第四伺服电机、第五伺服电机和第六伺服电机均为DSS-M15S金属齿轮舵机。进一步地，述第一髋关节和第二髋关节均为球窝结构。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：本技术设计科学合理，结构简单，轻便，符合人体结构特征，穿戴舒适，操作方便，控制灵活，能够提供良好的行走助力。本技术采用双足型穿戴机械结构，整体外形方面符合人体结构特征。人体下肢辅助穿戴机械装置在膝关节、髋关节、踝关节安装驱动装置，更加符合人体下肢运动方式；髋关节为球窝结构，符合该关节的3DOF；使用可调节连杆机构适用于不同人体的外部形态特征。本技术将电源及微处理器与柔性腰带两端固定连接，使用时更加方便省力。固定在压力鞋底部的压力传感器、固定在人体下肢各关节运动肌肉上的肌电传感器和肌肉压力传感器用于检测人体运动信号，并将信号传递给微处理器，微处理器根据人体运动信号发出动作信号，传递给各个关节处的伺服电机，伺服电机工作，从而带动人体运动，操控简单、灵活。附图说明图1为本技术结构示意图。图2为本技术第二小腿可调节连杆示意图。图3为本技术第一髋关节示意图。其中，附图标记对应的名称为：1-柔性腰带、2-微处理器箱、3-电源箱、4-第一行走机构、5-第二行走机构、6-第一大腿可调节连杆、7-第一小腿可调节连杆、8-第一压力鞋、9-第一髋关节、10-第一膝关节、11-第一踝关节、12-第一伺服电机、13-第二伺服电机、14-第三伺服电机、15-第二大腿可调节连杆、16-第二小腿可调节连杆、17-第二压力鞋、18-第二髋关节、19-第二膝关节、20-第二踝关节、21-第四伺服电机、22-第五伺服电机、23-第六伺服电机、24-第一固定带、25-第二固定带、26-压力传感器、27-肌电传感器、28-肌肉压力传感器、29-上连杆、30-下连杆、31-调节螺母。具体实施方式下面结合附图说明和实施例对本技术作进一步说明，本技术的方式包括但不仅限于以下实施例。实施例如图1－图3所示，一种辅助人体下肢行走的机械装置，包括柔性腰带1，分别与柔性腰带1两端固定连接的微处理器箱2和电源箱3，分别与微处理器箱2和电源箱3连接用于辅助下肢行走的第一行走机构4和第二行走机构5，所述微处理器箱2内设有用于控制第一行走机构4和第二行走机构5运行的微处理器，所述电源箱3内设有分别与微处理器、第一行走机构4和第二行走机构5电连接的驱动电源；所述第一行走机构4包括第一大腿可调节连杆6，第一小腿可调节连杆7，第一压力鞋8，连接微处理器箱2和第一大腿可调节连杆6上端的第一髋关节9，连接第一大腿可调节连杆6下端和第一小腿可调节连杆7上端的第一膝关节10，连接第一小腿可调节连杆7下端和第一压力鞋8的第一踝关节11，所述第一髋关节9外侧设有用于驱动第一髋关节9运行且分别与微处理器和驱动电源电连接的第一伺服电机12，所述第一膝关节10外侧设有用于驱动第一膝关节10运行且分别与微处理器和驱动电源电连接的第二伺服电机13，所述第一踝关节11外侧设有用于驱动第一踝关节11运行且分别与微处理器和驱动电源电连接的第三伺服电机14，所述第一大腿可调节连杆6内侧的上部和下部、以及第一小腿可调节连杆7内侧下部均设有用于将第一行走机构4固定在人体下肢上的第一固定带24；所述第二行走机构5包括第二大腿可调节连杆15，第二小腿可调节连杆16，第二压力鞋17，连接电源箱3和第二大腿可调节连杆15上端的第二髋关节18，连接第二大腿可调节连杆15下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种辅助人体下肢行走的机械装置，其特征在于：包括柔性腰带(1)，分别与柔性腰带(1)两端固定连接的微处理器箱(2)和电源箱(3)，分别与微处理器箱(2)和电源箱(3)连接用于辅助下肢行走的第一行走机构(4)和第二行走机构(5)，所述微处理器箱(2)内设有用于控制第一行走机构(4)和第二行走机构(5)运行的微处理器，所述电源箱(3)内设有分别与微处理器、第一行走机构(4)和第二行走机构(5)电连接的驱动电源。

【技术特征摘要】
1.一种辅助人体下肢行走的机械装置，其特征在于：包括柔性腰带(1)，分别与柔性腰带(1)两端固定连接的微处理器箱(2)和电源箱(3)，分别与微处理器箱(2)和电源箱(3)连接用于辅助下肢行走的第一行走机构(4)和第二行走机构(5)，所述微处理器箱(2)内设有用于控制第一行走机构(4)和第二行走机构(5)运行的微处理器，所述电源箱(3)内设有分别与微处理器、第一行走机构(4)和第二行走机构(5)电连接的驱动电源。2.根据权利要求1所述的一种辅助人体下肢行走的机械装置，其特征在于：所述第一行走机构(4)包括第一大腿可调节连杆(6)，第一小腿可调节连杆(7)，第一压力鞋(8)，连接微处理器箱(2)和第一大腿可调节连杆(6)上端的第一髋关节(9)，连接第一大腿可调节连杆(6)下端和第一小腿可调节连杆(7)上端的第一膝关节(10)，连接第一小腿可调节连杆(7)下端和第一压力鞋(8)的第一踝关节(11)，所述第一髋关节(9)外侧设有用于驱动第一髋关节(9)运行且分别与微处理器和驱动电源电连接的第一伺服电机(12)，所述第一膝关节(10)外侧设有用于驱动第一膝关节(10)运行且分别与微处理器和驱动电源电连接的第二伺服电机(13)，所述第一踝关节(11)外侧设有用于驱动第一踝关节(11)运行且分别与微处理器和驱动电源电连接的第三伺服电机(14)，所述第一大腿可调节连杆(6)内侧的上部和下部、以及第一小腿可调节连杆(7)内侧下部均设有用于将第一行走机构(4)固定在人体下肢上的第一固定带(24)。3.根据权利要求2所述的一种辅助人体下肢行走的机械装置，其特征在于：所述第二行走机构(5)包括第二大腿可调节连杆(15)，第二小腿可调节连杆(16)，第二压力鞋(17)，连接电源箱(3)和第二大腿可调节连杆(15)上端的第二髋关节(18)，连接第二大腿可调节连杆(15)下端和第二小腿可调节连杆(16)上端的第二膝关节(19)，连接第二小腿可调节连杆(16)下端和第二压力鞋(17)的第二踝关节(20)，所述第二髋关节(18)外侧设有用于驱动第二髋关节(18)运行且分别与微处理器和驱动电源电连接的第四伺服电机(21)，所述第二膝关节...

【专利技术属性】
技术研发人员：张安柱，王维慧，黄迪，刘建均，罗洋均，
申请(专利权)人：四川理工学院，
类型：新型
国别省市：四川,51