外骨骼式康复辅助装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种外骨骼式康复辅助装置，包括外骨骼康复器以及设置有助行控制器的拐杖，所述的外骨骼康复器包括腰部支架、大腿组件、小腿及足部组件，背负式的电池组以及与所述的助行控制器通讯连接的控制单元，本实用新型专利技术创造性地利用单腿两个主动自由度一个被动自由度的总体设计理念，利用大腿和小腿处两个推动器作为主动元件，通过铰接设置尽量减少助行器自由度数量，降低机构复杂程度，同时用双拐辅助平衡的方式，在外骨骼式助行器髋关节结构自由度的分配上去掉了所有负责保持平衡和使长距离运动流畅的自由度，这样能有效简化整体构造。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及康复医疗器械
，特别是涉及一种外骨骼式康复辅助装置。
技术介绍
目前，随着现代社会的老龄化，脑卒中、偏瘫等心血管疾病患者以及下肢肌肉萎缩、脊髓损伤患者已经逐步成为现代社会的一种常见群体。脊髓是感觉、运动神经系统的传导通路，因此脊髓损伤的主要症状是因传导通路的中断而引起的麻痹。脊髓损伤是指由于各种外力作用于脊柱所造成的脊髓压迫或断裂，严重的脊髓损伤将导致下肢瘫痪，患者往往因为遗留不同程度的功能障碍而无法恢复和准确掌握步行运动技能。因此，寻求有效的康复手段，使患者能够在一定程度上恢复失去的功能，不仅有利于提高患者本身的生活质量，也可以减轻家庭和社会的总体负担。下肢外骨骼助行康复机器人是一种可穿戴的、具有人工智能的机器人外骨骼系统，结合了人的智能和机械装置的机械能量，瘫痪患者借助此系统可以摆脱轮椅，实现站立并行走训练，建立起对生活的信心。目前，针对外骨骼助行康复设置有很多专利，如申请号为200910088396.9、200410053695.6、201010158178.0、201310726945.7、201310688125.3 等的中国专利，虽然上述专利均在一定程度上实现了助行康复训练，但是，其结构均较复杂成本高，量产难度大，对使用者经济压力大，而且，针对不同体型和身高使用者的调节结构复杂，调节费事费力，而且调整后左右的对称性难以得到保障，影响助行康复训练效果。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种外骨骼式康复辅助装置。为实现本技术的目的所采用的技术方案是:—种外骨骼式康复辅助装置，包括外骨骼康复器以及设置有助行控制器的拐杖，所述的外骨骼康复器包括腰部支架、大腿组件、小腿及足部组件，背负式的电池组以及与所述的助行控制器通讯连接的控制单元，其中，所述的大腿组件包括两个分别铰接在腰部支架下部两侧的大腿杆，上下可调地与所述的大腿杆的底部垂直固定连接的上横杆，两端分别铰接在上横杆和腰部支架上的伸缩式推动器，所述的小腿及足部组件包括两个上端分别与所述的上横杆铰接的小腿杆，分别上下可调地与所述的小腿杆垂直固定连接的两个下横杆，两端分别与大腿杆和下横杆铰接的伸缩式推动器，以及固定设置在所述的下横杆内侧的脚部支撑板，所述的小腿杆底部铰接有支撑板，支撑板与小腿杆间在铰接点的前部和后部分别设置有弹性元件。所述的大腿杆与上横杆连接侧以及小腿杆与下横杆连接侧分别设置有连接槽，在所述的连接槽内可滑动地设置有紧定块，与所述的紧定块螺纹连接的锁定螺母将所述的大腿杆与上横杆或小腿杆与下横杆固定连接。所述的腰部支架包括后杆以及分别与所述的后杆垂直固定连接的左杆和右杆，所述的后杆与左杆和右杆对应侧设置有连接槽，在所述的连接槽内可滑动地设置有紧定块，与所述的紧定块螺纹连接的锁定螺母以及角板将所述的左杆或右杆与后杆固定连接。在所述的大腿杆与上横杆连接处、小腿杆与下横杆连接处、左杆或右杆与所述的后杆连接处分别设置有增强连接件，所述的增强连接件包括由垂直设置的竖板和横板构成的L型连接板，可滑动地设置在所述的连接槽内增强锁定块，贯穿所述的竖板的螺钉将L型连接板与增强锁定块固定连接，所述的横板对应地与下横梁或上横梁或左杆或右杆固定连接。所述的上横梁、下横梁、左杆或右杆与横板对应侧设置有横向紧固槽，在所述的横向紧固槽内可移动地设置有紧固块，所述的横板通过与所述的紧固块配合的螺钉固定连接。所述的L型连接板前后两侧分别一体地形成有三角形侧板，还包括与L型连接板螺接的盖板。所述的推动器为电推杆或液压缸，所述的推动器两端、大腿杆两端以及小腿杆上端分别铰接有连接座，所述的连接座与对应的连接槽内的紧固块固定连接。所述的小腿杆底部固定设置有底板，所述的底板中心向下突出地设置有三角形角板，所述的支撑板中心向上突出地设置有与所述的角板配合铰接的连接角板，在角板与连接角板的前后分别设置有弹性元件，所述的弹性元件两端分别与底板和支撑板固定连接。在所述的竖板的外侧面以及大腿杆或小腿杆对应的侧面上设置有匹配的增强齿纹。—种外骨骼式康复辅助装置的调节方法，包括以下步骤，I)旋松增强连接件与大腿杆和小腿杆连接处的螺钉，2)通过助行控制器控制推动器伸出或者缩回预定的长度，3)再次将增强连接件与大腿杆和小腿杆连接处的螺钉并保持上横杆和下横杆分别与大腿杆和小腿杆垂直。与现有技术相比，本技术的有益效果是:本技术创造性地利用单腿两个主动自由度一个被动自由度的总体设计理念，利用大腿和小腿处两个推动器作为主动元件，通过铰接设置尽量减少助行器自由度数量，降低机构复杂程度，同时用双拐辅助平衡的方式，在外骨骼式助行器髋关节结构自由度的分配上去掉了所有负责保持平衡和使长距离运动流畅的自由度，这样能有效简化整体构造，同时，采用非嵌套式的四连杆式驱动可调机构，既能满足广人机适应性(从第5百分位至第95百分位)，又能符合人体正常步态中对于各关节角度的需求。为进一步降低机构复杂程度，踝关节处保留在矢状面内活动的一个自由度，即在小腿杆底部和支撑板间安装弹簧类弹性元件为被动动力元件，利用其形变既可以缓冲又可以将得到的势能释放，控制简单，有效稳定步态。而且，本技术的辅助装置，可由型材杆件构成主体，造价低，适应性强，利于实现产业量产化，有效降低了使用者的经济负担。【附图说明】图1所示为本技术的外骨骼式康复辅助装置的结构示意图；图2所示为图1所示的侧视图；图3所示为图1所示的俯视图；图4所示为增强连接件连接处爆炸示意图。【具体实施方式】以下结合附图和具体实施例对本技术作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。如图1-3所示，本技术的外骨骼式康复辅助装置包括外骨骼康复器以及设置有助行控制器的拐杖(图中未示出)，所述的外骨骼康复器包括腰部支架1、大腿组件2、小腿及足部组件3，背负式的电池组以及与所述的助行控制器通讯连接的控制单元，其中，所述的电池组为各电气模块供能，其重量由附加在腰部支架上的附属支架承受，所述的大腿组件2包括两个分别铰接在腰部支架下部两侧的大腿杆21，上下可调地与所述的大腿杆的底部前侧垂直固定连接的上横杆22，两端分别铰接在上横杆的自由端部和腰部支架上的伸缩式推动器23，所述的小腿及足部组件3包括两个上端分别与所述的上横杆的自由端部下部铰接的小腿杆31，分别上下可调地与所述的小腿杆的底部后侧垂直固定连接的两个下横杆32，两端分别铰接在大腿杆底部和下横杆自由端上的伸缩式推动器33，以及固定设置在所述的下横杆内侧的脚部支撑板34，所述的小腿杆底部下方铰接有支撑板35，支撑板与小腿杆间在铰接点的前部和后部分别设置有弹性元件36。其中，拐杖的助行控制器与控制单元之间可以采用蓝牙连接等任意形式的通讯连接，同时，拐杖的助行控制器上设置有启动按钮、紧急停止按钮、速度增大按钮、速度减小按钮和模式转换按钮。紧急停止按钮是用户穿戴上外骨骼康复器后遇到某些情况需要使助行器停止工作时使用，当用户按动该紧急停止按钮后，外骨骼康复器并非是直接僵硬停止，而是会执行直立程序移动到直立模式并锁死，成为一个辅助用户站立的支架;模式转换按钮可以在步行、上楼梯、下楼梯等多种模式之间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种外骨骼式康复辅助装置，其特征在于，包括外骨骼康复器以及设置有助行控制器的拐杖，所述的外骨骼康复器包括腰部支架、大腿组件、小腿及足部组件，背负式的电池组以及与所述的助行控制器通讯连接的控制单元，其中，所述的大腿组件包括两个分别铰接在腰部支架下部两侧的大腿杆，上下可调地与所述的大腿杆的底部垂直固定连接的上横杆，两端分别铰接在上横杆和腰部支架上的伸缩式推动器，所述的小腿及足部组件包括两个上端分别与所述的上横杆铰接的小腿杆，分别上下可调地与所述的小腿杆垂直固定连接的两个下横杆，两端分别与大腿杆和下横杆铰接的伸缩式推动器，以及固定设置在所述的下横杆内侧的脚部支撑板，所述的小腿杆底部铰接有支撑板，支撑板与小腿杆间在铰接点的前部和后部分别设置有弹性元件。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：张峻霞，尹由之，苏海龙，王新亭，张琰，戴凤智，
申请(专利权)人：天津科技大学，
类型：新型
国别省市：天津;12