一种具有康复用机械外骨骼的轮椅装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种具有康复用机械外骨骼的轮椅装置，包括轮椅骨架、靠背、坐垫和万向轮；在所述轮椅骨架上设有外骨骼组件、以及用于驱动外骨骼组件的电机组件；所述外骨骼组件包括第一髋关节外骨骼、第二髋关节外骨骼、第一膝关节外骨骼和第二膝关节外骨骼；所述电机组件包括第一髋关节旋转电机、第二髋关节旋转电机、第一膝关节旋转电机和第二膝关节旋转电机；在所述第一膝关节外骨骼和第二膝关节外骨骼的底端内侧连接有联动的第一脚踏板和第二脚踏板，第一脚踏板和第二脚踏板用于在电机组件和外骨骼组件的驱动下做上下往复运动。本发明专利技术借助电机组件来带动外骨骼组件，帮助用户完成骑行腿部动作。

A wheelchair device with mechanical exoskeleton for rehabilitation

The invention discloses a wheelchair device with a mechanical exoskeleton for rehabilitation, including a wheelchair skeleton, a backrest, a cushion and a universal wheel; an exoskeleton component and a motor component for driving the exoskeleton component are arranged on the wheelchair skeleton; the exoskeleton component comprises a first hip exoskeleton, a second hip exoskeleton, a first knee exoskeleton and a second knee exoskeleton. The motor assembly comprises a first hip rotating motor, a second hip rotating motor, a first knee rotating motor and a second knee rotating motor; the bottom and inner ends of the first knee exoskeleton and the second knee exoskeleton are connected with a first foot pedal and a second foot pedal, and the first foot pedal and the second foot pedal are used for the electrical unit components and the exoskeleton. The components drive up and down. The invention drives exoskeleton components by means of motor components to help users complete riding leg movements.

【技术实现步骤摘要】
一种具有康复用机械外骨骼的轮椅装置
本专利技术涉及轮椅领域，具体地说，特别涉及到一种具有康复用机械外骨骼的轮椅装置。
技术介绍
现在市场上的轮椅都是靠电力或者手部动力作为使用者的自身行动的代替，身体残疾患者可以通过运动辅助器具和生活辅助工具进一步获得独立性，但是鲜少有人把轮椅与康复训练结合在一起考虑。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种具有康复用机械外骨骼的轮椅装置，以解决现有技术中存在的问题。本专利技术所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：一种具有康复用机械外骨骼的轮椅装置，包括轮椅骨架、以及设置在轮椅骨架上的靠背、坐垫和万向轮；在所述轮椅骨架上设有外骨骼组件、以及用于驱动外骨骼组件的电机组件；所述外骨骼组件包括第一髋关节外骨骼、第二髋关节外骨骼、第一膝关节外骨骼和第二膝关节外骨骼；所述电机组件包括第一髋关节旋转电机、第二髋关节旋转电机、第一膝关节旋转电机和第二膝关节旋转电机；所述第一髋关节外骨骼和第二髋关节外骨骼分别位于轮椅骨架顶部的两侧，第一髋关节外骨骼和第二髋关节外骨骼的一端与轮椅骨架连接，且在连接处安装有第一髋关节旋转电机和第二髋关节旋转电机；所述第一膝关节外骨骼和第二膝关节外骨骼分别位于轮椅骨架底部的两侧，第一膝关节外骨骼和第二膝关节外骨骼的顶端与第一髋关节外骨骼和第二髋关节外骨骼的另一端连接，且在连接处安装有第一膝关节旋转电机和第二膝关节旋转电机；在所述第一膝关节外骨骼和第二膝关节外骨骼的底端内侧连接有联动的第一脚踏板和第二脚踏板，第一脚踏板和第二脚踏板用于在电机组件和外骨骼组件的驱动下做上下往复运动。进一步的，所述第一脚踏板和第二脚踏板通过第一曲柄和第二曲柄与大齿轮联动，第一脚踏板和第一曲柄、第二脚踏板和第二曲柄组成两组曲柄连杆机构，其用于将第一脚踏板和第二脚踏板的上下往复运动转变为大齿轮的旋转运动，所述大齿轮的外表面通过链条与小齿轮联动，所述小齿轮安装在一传动轴上，在所述传动轴的两端分别连接有一大后轮。进一步的，在所述第一髋关节旋转电机、第二髋关节旋转电机、第一膝关节旋转电机和第二膝关节旋转电机的端部安装有角度传感器，角度传感器的输出端与PLC控制器的输入端连接，PLC控制器的输出端与电机组件的控制端连接。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：通过在所述轮椅骨架上设置外骨骼组件、以及用于驱动外骨骼组件的电机组件，借助电机组件来带动外骨骼组件，帮助用户完成骑行腿部动作。附图说明图1为本专利技术所述的具有康复用机械外骨骼的轮椅装置的示意图。具体实施方式为使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。参见图1，本专利技术所述的一种具有康复用机械外骨骼的轮椅装置，包括轮椅骨架(1)、以及设置在轮椅骨架(1)上的靠背(2)、坐垫(3)和万向轮(10)；在所述轮椅骨架(1)上设有外骨骼组件(4)、以及用于驱动外骨骼组件(4)的电机组件(6)；所述外骨骼组件(4)包括第一髋关节外骨骼(41)、第二髋关节外骨骼(42)、第一膝关节外骨骼(43)和第二膝关节外骨骼(44)；所述电机组件(6)包括第一髋关节旋转电机(61)、第二髋关节旋转电机(62)、第一膝关节旋转电机(63)和第二膝关节旋转电机(64)；所述第一髋关节外骨骼(41)和第二髋关节外骨骼(42)分别位于轮椅骨架(1)顶部的两侧，第一髋关节外骨骼(41)和第二髋关节外骨骼(42)的一端与轮椅骨架(1)连接，且在连接处安装有第一髋关节旋转电机(61)和第二髋关节旋转电机(62)；所述第一膝关节外骨骼(43)和第二膝关节外骨骼(44)分别位于轮椅骨架(1)底部的两侧，第一膝关节外骨骼(43)和第二膝关节外骨骼(44)的顶端与第一髋关节外骨骼(41)和第二髋关节外骨骼(42)的另一端连接，且在连接处安装有第一膝关节旋转电机(63)和第二膝关节旋转电机(64)；在所述第一膝关节外骨骼(43)和第二膝关节外骨骼(44)的底端内侧连接有联动的第一脚踏板(71)和第二脚踏板(72)，第一脚踏板(71)和第二脚踏板(72)用于在电机组件(6)和外骨骼组件(4)的驱动下做上下往复运动。本专利技术通过采用上述结构，借助电机组件(6)来带动外骨骼组件(4)，帮助用户完成骑行腿部动作，电机组件(6)驱动驱动外骨骼组件(4)运动的过程中不需要用户对于腿部太大的控制，实现稳定用户腿部动作的功能。另外，所述第一脚踏板(71)和第二脚踏板(72)通过第一曲柄(81)和第二曲柄(82)与大齿轮(111)联动，第一脚踏板(71)和第一曲柄(81)、第二脚踏板(72)和第二曲柄(82)组成两组曲柄连杆机构，其用于将第一脚踏板(71)和第二脚踏板(72)的上下往复运动转变为大齿轮(111)的旋转运动，所述大齿轮(111)的外表面通过链条(9)与小齿轮(112)联动，所述小齿轮(112)安装在一传动轴(12)上，在所述传动轴(12)的两端分别连接有一大后轮(13)。本专利技术通过采用上述结构，在外骨骼组件(4)的运动过程中，第一脚踏板(71)、第二脚踏板(72)、第一曲柄(81)和第二曲柄(82)随外骨骼组件(4)运动，第一曲柄(81)和第二曲柄(82)驱动大齿轮(111)，大齿轮(111)通过链条(9)带动小齿轮(112)，小齿轮(112)通过传动轴(12)带动大后轮(13)转动，帮助用户实现移动。为了实现本专利技术的智能化控制，本专利技术在所述第一髋关节旋转电机(61)、第二髋关节旋转电机(62)、第一膝关节旋转电机(63)和第二膝关节旋转电机(64)的端部安装有角度传感器(5)，角度传感器(5)的输出端与PLC控制器(14)的输入端连接，PLC控制器(14)的输出端与电机组件(6)的控制端连接。当第一髋关节旋转电机(61)、第二髋关节旋转电机(62)、第一膝关节旋转电机(63)和第二膝关节旋转电机(64)旋转过一定的角度时，四个角度传感器(5)分别将数据传输到PLC控制系统(14)，PLC控制系统(14)再控制上述四个电机反转，完成整个骑行的动作。以上显示和描述了本专利技术的基本原理和主要特征和本专利技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本专利技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本专利技术的原理，在不脱离本专利技术精神和范围的前提下，本专利技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本专利技术范围内。本专利技术要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有康复用机械外骨骼的轮椅装置，包括轮椅骨架(1)、以及设置在轮椅骨架(1)上的靠背(2)、坐垫(3)和万向轮(10)；其特征在于：在所述轮椅骨架(1)上设有外骨骼组件(4)、以及用于驱动外骨骼组件(4)的电机组件(6)；所述外骨骼组件(4)包括第一髋关节外骨骼(41)、第二髋关节外骨骼(42)、第一膝关节外骨骼(43)和第二膝关节外骨骼(44)；所述电机组件(6)包括第一髋关节旋转电机(61)、第二髋关节旋转电机(62)、第一膝关节旋转电机(63)和第二膝关节旋转电机(64)；所述第一髋关节外骨骼(41)和第二髋关节外骨骼(42)分别位于轮椅骨架(1)顶部的两侧，第一髋关节外骨骼(41)和第二髋关节外骨骼(42)的一端与轮椅骨架(1)连接，且在连接处安装有第一髋关节旋转电机(61)和第二髋关节旋转电机(62)；所述第一膝关节外骨骼(43)和第二膝关节外骨骼(44)分别位于轮椅骨架(1)底部的两侧，第一膝关节外骨骼(43)和第二膝关节外骨骼(44)的顶端与第一髋关节外骨骼(41)和第二髋关节外骨骼(42)的另一端连接，且在连接处安装有第一膝关节旋转电机(63)和第二膝关节旋转电机(64)；在所述第一膝关节外骨骼(43)和第二膝关节外骨骼(44)的底端内侧连接有联动的第一脚踏板(71)和第二脚踏板(72)，第一脚踏板(71)和第二脚踏板(72)用于在电机组件(6)和外骨骼组件(4)的驱动下做上下往复运动。...

【技术特征摘要】
1.一种具有康复用机械外骨骼的轮椅装置，包括轮椅骨架(1)、以及设置在轮椅骨架(1)上的靠背(2)、坐垫(3)和万向轮(10)；其特征在于：在所述轮椅骨架(1)上设有外骨骼组件(4)、以及用于驱动外骨骼组件(4)的电机组件(6)；所述外骨骼组件(4)包括第一髋关节外骨骼(41)、第二髋关节外骨骼(42)、第一膝关节外骨骼(43)和第二膝关节外骨骼(44)；所述电机组件(6)包括第一髋关节旋转电机(61)、第二髋关节旋转电机(62)、第一膝关节旋转电机(63)和第二膝关节旋转电机(64)；所述第一髋关节外骨骼(41)和第二髋关节外骨骼(42)分别位于轮椅骨架(1)顶部的两侧，第一髋关节外骨骼(41)和第二髋关节外骨骼(42)的一端与轮椅骨架(1)连接，且在连接处安装有第一髋关节旋转电机(61)和第二髋关节旋转电机(62)；所述第一膝关节外骨骼(43)和第二膝关节外骨骼(44)分别位于轮椅骨架(1)底部的两侧，第一膝关节外骨骼(43)和第二膝关节外骨骼(44)的顶端与第一髋关节外骨骼(41)和第二髋关节外骨骼(42)的另一端连接，且在连接处安装有第一膝关节旋转电机(63)和第二膝关节旋转电机(64)；在所述第一膝关节外骨骼(43)和...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈成明，陶飞鸿，单涵，邹文轩，蒋昊杉，陈成，
申请(专利权)人：上海海洋大学，
类型：发明
国别省市：上海,31