可变结构多功能截瘫助行器制造技术

本发明专利技术涉及一种可变结构多功能截瘫助行器，座椅通过坐姿转换机构固定连接在车架的底板中部上面，车架前后端下部两侧分别装有前轮、后轮，车架前端上部两侧分别装有第三链轮，第三链轮内侧同轴固定连接第二链轮，第一链轮同轴固定连接手摇机构，第一链轮与第二链轮通过链条连接；前轮内侧同轴固定连接有第四链轮，第三链轮与第四链轮通过链条连接；利用链传动机构通过手部运动来实现助行器移动。大腿四连杆结构安装在带膝关节小腿结构上面；支座通过两根支撑杆连接四孔连接件形成四连杆机构，四孔连接件通过传动杆和第二传动杆连接横杆，第二传动杆上端连接有手拉杆，由手拉杆将动力传递到座椅支撑结构的大腿四连杆结构中，完成坐姿的变换或者高度的调节。

【技术实现步骤摘要】
可变结构多功能截瘫助行器
本专利技术涉及一种助行器，尤其涉及一种具有上肢及躯干功能的截瘫患者的可变结构多功能截瘫助行器。
技术介绍
但是很多轮椅只有代偿和辅助行走的作用，无法满足患者的康复需求。长期使用轮椅，患者不仅得不到康复锻炼，而且长时间坐卧容易引发肌肉的萎缩、压疮、骨质疏松和关节挛缩等。同时，轮椅对使用环境的要求较高。动力助行器的成本相对较高，现阶段尚未得到广泛应用，产品的技术研究和系统设计尚待开发。无动力助行器结构较为单一,即使外出活动，也需要家人陪同，或者需要腋杖等辅助装置，使用者功耗较大，而且安全性不高，不能满足截瘫患者的全部需求，仍然有较大的改进空间。
技术实现思路
为了克服现有的助行器无法坐姿变换、占用空间大、价格昂贵等缺陷，本专利技术在这些问题的基础上，从截瘫患者的需求出发，提出一种助行器与轮椅结合的无外动力的可变结构多功能截瘫助行器，来帮助具有上肢及躯干功能的截瘫患者站立、移动。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种可变结构多功能截瘫助行器，包括车架、两个前轮、两个后轮、座椅、坐姿转换机构、移动驱动机构，所述座椅通过坐姿转换机构固定连接在车架的底板中部上面，车架前端下部两侧分别装有前轮，后端两侧分别装有后轮；所述移动驱动机构包括第一至第四链轮、链条、手摇机构，车架前端上部两侧分别装有第三链轮，每个第三链轮内侧同轴固定连接第二链轮，位于第二链轮上部的车架上装有第一链轮，第一链轮同轴固定连接手摇机构，第一链轮与第二链轮通过链条连接构成第一链传动机构；前轮内侧同轴固定连接有第四链轮，第三链轮与第四链轮通过链条连接构成第二链传动机构，利用链传动机构使使用者通过手部运动来实现助行器移动；所述坐姿转换机构包括座椅支撑结构、坐姿转换辅助装置，所述座椅支撑结构由带膝关节的小腿结构和大腿四连杆结构组成，大腿四连杆结构安装在带膝关节小腿结构上面；大腿四连杆结构由支座、第一支撑杆、第二支撑杆和四孔连接件组成，支座固定连接在小腿结构上，支座通过第一支撑杆和第二支撑杆连接四孔连接件形成四连杆机构，所述第二支撑杆下部铰接点与第一支撑杆上部铰接点之间通过弹簧连接，大腿四连杆结构通过连接器连接座椅，其中，大腿四连杆结构中的四孔连接件与固定在座椅下面的连接器铰接，由大腿四连杆结构和弹簧的联合重心为患者提供重力平衡，保证座椅的平衡和稳定；所述坐姿转换辅助装置由传动四连杆和手拉杆组成，所述传动四连杆包括四孔连接件、第一传动杆、横杆和第二传动杆，其中，四孔连接件通过传动杆和第二传动杆连接横杆，第二传动杆上端连接有手拉杆，由手拉杆通过传动四连杆将动力传递到座椅支撑结构的大腿四连杆结构中，完成坐姿的变换或者高度的调节。进一步，所述车架内装有两对支架，为助行器的座椅结构提供支持和平衡。进一步，所述后轮装有刹车机构，刹车机构中手柄采用椭圆形截面，保证手部在抓握时有足够的的摩擦力，使手掌受力均匀。进一步，所述第三链轮和第四链轮的传动比为1：1；第二链轮与第一链轮的传动比为0.73。进一步，所述带膝关节的小腿结构为带仿膝关节外型的简单柱状结构。进一步，当助行器向前行走时，操作者用双手握住左右手摇结构，同时顺时针旋转，手摇机构带动第一链轮，第一链轮的转动通过链条带动第二链轮，第二链轮和第三链轮同轴转动，进一步带动第四链轮的转动，从而驱动助行器前轮的转动，使多功能可变结构截瘫助行器向前移动；当助行器转动时，操作员可以操作手摇机构的两个曲柄手柄的差速来实现。与现有技术相比，本专利技术的有益效果：本专利技术为具有下肢功能障碍的截瘫患者提供了一款既可站立又可移动，体积小性价比高的手动助行装置，也是一种新型的刚性框架的升降轮椅。它可以在操作过程中将使用者带到给定的高度，并且可以更轻松，更迅速地完成日常任务。该助行器一方面可以提供站立和支撑的功能，当患者外出时，辅助其移动，从而增强患者户外活动的独立性。另一方面，当患者疲劳时，作为轮椅供患者以坐姿状态移动，使患者得到休息。本专利技术对下肢功能障碍的截瘫患者有重要意义。本专利技术基于患者对操作简易性的需求和截瘫患者的上肢机能，将助行器的驱动方式设计为链条驱动的手动方式。同时将其设计为高度可调的机构，使患者找到最佳的姿势。附图说明图1为本专利技术的可变结构多功能截瘫助行器结构示意图；图2为本专利技术的座椅结构主视图；图3为本专利技术的座椅结构左视图；图4为本专利技术的四连杆机构图图5为本专利技术的坐姿变换原理图；图6为本专利技术的链传动原理图；图中：1框架，2第一链轮，3链套，4第二链轮，5第三链轮，6第四链轮，7前轮，8坐姿转换机构，9刹车机构，10后轮，11座椅，12支架，13手摇机构，15大腿四连杆结构，16弹簧，18坐姿转换辅助装置，20小腿结构，15-1支座，15-2第一支撑杆，15-3第二支撑杆，15-4四孔连接件，17传动四连杆，19手拉杆构成，15-4四孔连接件，17-1第一传动杆，17-2横杆，17-3第二传动杆。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。参看附图1，本专利技术的可变结构多功能截瘫助行器，包括车架、两个前轮7、两个后轮10、座椅11、坐姿转换机构8、移动驱动机构，车架包括框架结构1、底板12。座椅11通过坐姿转换机构8固定连接在车架的底板12中部上面。在助行器的车架内两对支架12连接在车架内，为助行器的座椅结构8提供支持和平衡。刹车机构9与助行器后轮10紧贴，采用椭圆形截面保证手部在抓握时有足够的的摩擦力，使手掌受力均匀。在助行器的车架前端下部两侧分别装有前轮7，上部两侧分别装有第三链轮5，第三链轮5内侧同一个轴上固定连接第二链轮4，第二链轮4上部车架上装有第一链轮2，第一链轮2同轴固定连接手摇机构13，第一链轮2与第二链轮4通过链条14连接构成第一链传动机构；前轮7内侧同轴固定连接有第四链轮6，第三链轮5与第四链轮6通过链条14连接构成第二链传动机构。第一链轮2和轴采用键连接，轴向用螺母固定和手摇机构13连接。为了满足患者的舒适度，手摇机构13的手摇杆设计为10CM。将整个链条驱动装置被封闭在链套3中，减少与外部的接触，并且保持链条14的润滑。预定车速1.5M/S,患者的手摇机构13的手摇转速（链轮2转速）为45r/min,助行器和患者的重量为100KG，本专利技术的传动原理如图6所示，第三链轮5和第四链轮6的传动比为1：1，齿数为15。根据对车速和手摇机构13转速的要求，选取第二链轮4的齿数为21，第一链轮2的齿数则为29，即传动比为0.73。助行器向前行走时，以一侧链条为例：操作者用双手握住左右手摇结构13，同时顺时针旋转。手摇机构13带动第一链轮2，第一链轮2的转动通过链条14带动第二链轮4，第二链轮4和第三链轮5同轴转动，进一步带动第四链轮6的转动，从而驱动助行器前轮7的转动，即多功能可变结构截瘫助行器可以向前移动。当助行器转动时，操作员可以操作两个曲柄手柄的差速来实现。参看附图2，3，坐姿转换机构8包括座椅支撑结构、坐姿转换辅助装置18。座椅支撑结构由带膝关节的小腿结构20和大腿四连杆结构15组成，大腿四连杆结构15安装在带膝关节小腿结构20上面；带膝关节小腿结构20为带仿膝关节外型的简单柱状结构。如图4所示，大腿四连杆结构15由支座15-1、第一支撑杆15-2、第二支撑杆15-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可变结构多功能截瘫助行器，包括车架、两个前轮(7)、两个后轮(10)、座椅(11)、坐姿转换机构（8）、移动驱动机构，其特征在于：所述座椅(11)通过坐姿转换机构（8）固定连接在车架的底板(12)中部上面，车架前端下部两侧分别装有前轮(7)，后端两侧分别装有后轮(10)；所述移动驱动机构包括第一至第四链轮(2，4，5，6)、链条、手摇机构(13)，车架前端上部两侧分别装有第三链轮(5)，每个第三链轮(5)内侧同轴固定连接一个第二链轮(4)，位于第二链轮(4)上部的车架上装有第一链轮(2)，第一链轮(2)同轴固定连接手摇机构(13)，第一链轮(2)与第二链轮(4)通过链条（14）连接构成第一链传动机构；前轮(7)内侧同轴固定连接有第四链轮(6)，第三链轮(5)与第四链轮(6)通过链条连接构成第二链传动机构，利用链传动机构使使用者通过手部运动来实现助行器移动；所述坐姿转换机构（8）包括座椅支撑结构、坐姿转换辅助装置(18)，所述座椅支撑结构由带膝关节的小腿结构(20)和大腿四连杆结构(15)组成，大腿四连杆结构(15)安装在带膝关节小腿结构(20)上面；大腿四连杆结构(15)由支座(15‑1)、第一支撑杆(15‑2)、第二支撑杆(15‑3)和四孔连接件(15‑4)组成，支座(15‑1)固定连接在小腿结构20上，支座(15‑1)通过第一支撑杆(15‑2)和第二支撑杆(15‑3)连接四孔连接件(15‑4)形成四连杆机构，所述第二支撑杆(15‑3)下部铰接点与第一支撑杆(15‑2)上部铰接点之间通过弹簧(16)连接，大腿四连杆结构(15)通过连接器(21)连接座椅(11)，其中，大腿四连杆结构(15)中的四孔连接件(15‑4)与固定在座椅(11)下面的连接器(21)铰接，由大腿四连杆结构(15)和弹簧(16)的联合重心为患者提供重力平衡，保证座椅的平衡和稳定；所述坐姿转换辅助装置(18)由传动四连杆(17)和手拉杆(19)组成，所述传动四连杆(17)包括四孔连接件(15‑4)、第一传动杆(17‑1)、横杆(17‑2)和第二传动杆(17‑3)，其中，四孔连接件(15‑4)通过传动杆(17‑1)和第二传动杆(17‑3)连接横杆(17‑2)，第二传动杆(17‑3)上端连接有手拉杆(19)，由手拉杆(19)通过传动四连杆(17)将动力传递到座椅支撑结构的大腿四连杆结构(15)中，完成坐姿的变换或者高度的调节。...

【技术特征摘要】
1.一种可变结构多功能截瘫助行器，包括车架、两个前轮(7)、两个后轮(10)、座椅(11)、坐姿转换机构（8）、移动驱动机构，其特征在于：所述座椅(11)通过坐姿转换机构（8）固定连接在车架的底板(12)中部上面，车架前端下部两侧分别装有前轮(7)，后端两侧分别装有后轮(10)；所述移动驱动机构包括第一至第四链轮(2，4，5，6)、链条、手摇机构(13)，车架前端上部两侧分别装有第三链轮(5)，每个第三链轮(5)内侧同轴固定连接一个第二链轮(4)，位于第二链轮(4)上部的车架上装有第一链轮(2)，第一链轮(2)同轴固定连接手摇机构(13)，第一链轮(2)与第二链轮(4)通过链条（14）连接构成第一链传动机构；前轮(7)内侧同轴固定连接有第四链轮(6)，第三链轮(5)与第四链轮(6)通过链条连接构成第二链传动机构，利用链传动机构使使用者通过手部运动来实现助行器移动；所述坐姿转换机构（8）包括座椅支撑结构、坐姿转换辅助装置(18)，所述座椅支撑结构由带膝关节的小腿结构(20)和大腿四连杆结构(15)组成，大腿四连杆结构(15)安装在带膝关节小腿结构(20)上面；大腿四连杆结构(15)由支座(15-1)、第一支撑杆(15-2)、第二支撑杆(15-3)和四孔连接件(15-4)组成，支座(15-1)固定连接在小腿结构20上，支座(15-1)通过第一支撑杆(15-2)和第二支撑杆(15-3)连接四孔连接件(15-4)形成四连杆机构，所述第二支撑杆(15-3)下部铰接点与第一支撑杆(15-2)上部铰接点之间通过弹簧(16)连接，大腿四连杆结构(15)通过连接器(21)连接座椅(11)，其中，大腿四连杆结构(15)中的四孔连接件(15-4)与固定在座椅(11)下面的连接器(21)铰接，由大腿四连杆结构(15)和弹簧(16)的联合重...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟巧玲，郭月，焦宗琪，谢巧莲，张慧，陈忠哲，王孟，邵海存，王海涛，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：上海,31