【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于康复医疗设备，具体的说，涉及一种防跌倒下肢康复外骨骼装置的使用方法。
技术介绍
1、随着我国科学技术的不断发展与经济水平的显著提高，国民在消费领域尤其是医疗器械领域的消费需求变的越来越多元化，对医疗器械辅助患者康复的能力、佩戴舒适度、器械外观设计以及功能多样性等方面的需求相比以往的产品都出现了不同程度的提高。在康复外骨骼领域，传统的下肢康复外骨骼类的医疗器械大多缺少风险规避功能，需要依靠患者手中的拐杖等物品来保持自身的平衡，降低意外发生的概率。但当患者在进行康复训练时受伤部位受到意外冲击后，当事人很难采取有效措施来规避因失去平衡而造成的二次伤害，故在患者的下肢康复治疗训练中，对拥有及时检测力量冲击并帮助患者保持平衡以避免二次伤害的下肢康复外骨骼的需求也在不断增加。
2、申请号“cn202011080389.7”公开了一种轻量化下肢康复外骨骼，其特征在于利用轻量化下肢康复外骨骼的腰部连接架内设置的凹槽来收纳可伸出支撑架，当穿戴者的身体处于感受到疲劳或其他需要休息的情况时，支撑架伸出凹槽，此时支撑架呈现为垂直于地面的状态。当人体调整为坐姿时，配合腰部连接架对人体进行支撑。
3、申请号“cn202310336935.6”公开了一种双下肢互换结构和下肢康复外骨骼机器人，其特征在于在面对患者左侧肢体失能或右侧肢体失能的不同情况时，由于拆装机构相同，可以通过互换患侧腿组件和第一腿组件的位置，并对应翻转腿固定组件，从而快速切换双下肢互换结构的左下肢康复功能和右下肢康复功能。
4、申请号“cn2
5、申请号“cn202310448762.7”公开了一种基于调整步态姿势治疗膝关节炎的装置与控制方法，其特征在于通过控制系统中的传感器模块和运动监测模块对穿戴者的步态姿势进行实时的监测，分析上述两个模块所收集的运动数据判断出穿戴者的步态姿势所存在的问题，控制下肢外骨骼装置实现内八外八步态进行康复训练，调整步态轨迹，提高患者康复训练的主动性。
6、从现有专利来看，大多数的下肢康复外骨骼都只适用于佩戴者进行康复训练时受伤部位不承受较大载荷的情况，无法避免因患者出现注意力不集中或其他意外事件使腿部受伤部位突然承受较大载荷，从而导致佩戴者因疼痛而失去平衡导致二次受伤的情况。申请号“cn202310448762.7”虽然针对膝关节炎患者设计了步态纠正的外骨骼装置，但并没有建立在无辅助扶手情况下对患者的保护系统，因此在患者进行康复训练时膝关节若受到较大冲击极易导致其因剧痛而失去平衡，从而造成对患者的二次伤害。申请号“cn202011080389.7”虽然拥有使穿戴者随时休息的功能，但此功能需要穿戴者主动控制实现，并不能帮助穿戴者在失去平衡时辅助穿戴者恢复平衡从而达到风险规避的效果。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种防跌倒下肢康复外骨骼装置的使用方法，本专利技术能够对穿戴者运动姿态进行主动调整，防止穿戴者因失去平衡而跌倒造成二次伤害，并且具有发电功能，可有效延长连续使用时长。
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种防跌倒下肢康复外骨骼装置的使用方法，该防跌倒下肢康复外骨骼装置包括控制箱，控制箱内设置有嵌入式单片机和动力装置；具体的使用方法包括以下步骤：
4、(一)嵌入式单片机自检；
5、(二)嵌入式单片机判断压力异常；
6、(三)嵌入式单片机检测当前电压值；
7、(四)嵌入式单片机控制动力装置动作使该下肢康复外骨骼装置进入保护状态；
8、(五)穿戴者根据当前身体状态判断是否继续进行康复训练。
9、该防跌倒下肢康复外骨骼装置还包括腰部支撑架和两个腿部摆动组件，腰部支撑架为与人体腰部相适配且前侧敞口的c型架，腰部支撑架的两端均向下弯折并固定安装有胯部连接座，两个腿部摆动组件结构相同且左右对称设置，左侧的腿部摆动组件的上端与左侧的胯部连接座铰接，右侧的腿部摆动组件的上端与右侧的胯部连接座铰接，控制箱安装在腰部支撑架的外侧，控制箱内还设置有充电储能装置，动力装置与两个腿部摆动组件连接并控制两个腿部摆动组件的工作状态，腰部支撑架的内侧设有腰部约束绑带，两个腿部摆动组件的下端均安装有多功能外骨骼鞋，多功能外骨骼鞋的底部设置有小型发电装置和压力传感器，小型发电装置提供电源给充电储能装置，充电储能装置分别与嵌入式单片机和动力装置电性连接，嵌入式单片机分别与动力装置和压力传感器信号连接；
10、左侧的腿部摆动组件包括大腿支撑杆和小腿支撑杆，大腿支撑杆的上端与左侧的胯部连接座通过第一铰链连接，大腿支撑杆的下端一体成型有中心线沿左右方向水平设置的圆环座，小腿支撑杆的上端一体成型有凸轴，凸轴匹配转动安装在圆环座中，凸轴的左侧面与圆环座的左侧面齐平，圆环座的左侧面前侧中上部沿前后方向水平设置有第一限位挡块，凸轴的左侧面中部沿前后方向水平设置有位于第一限位挡块下方的第二限位挡块，第一限位挡块的后端向后延伸至圆环座内圈并与第二限位挡块的前端上下搭接，第一限位挡块的后端部和第二限位挡块的前端部均开设有上下通透的安装孔，大腿支撑杆内侧安装有大腿约束绑带，小腿支撑杆内侧安装有小腿约束绑带，小腿支撑杆的左侧面下侧部沿竖向开设有下侧和左侧敞口的滑槽，滑槽的槽底开设有若干个左右通透且上下间隔设置的第一限位孔，滑槽内匹配滑动设有小腿调节板，小腿调节板上开设有若干个左右通透且上下间隔设置的第二限位孔，至少一个第二限位孔与相应的一个第一限位孔左右对应，小腿调节板通过至少一根穿过左右对应的第二限位孔和第一限位孔的销钉与小腿支撑杆固定连接。
11、动力装置包括钢丝托板、齿轮组牵拉机构和气动牵拉机构，钢丝托板沿前后方向水平设置在控制箱内中部，控制箱的前侧板内壁中部和后侧板内壁中部均固定安装有竖向设置的滑轨座，钢丝托板的前侧边竖向滑动连接在前侧的滑轨座上，钢丝托板的后侧边竖向滑动连接在前侧的滑轨座上，齿轮组牵拉机构固定安装在控制箱内右上部，气动牵拉机构固定安装在控制箱内左上部，齿轮组牵拉机构和气动牵拉机构均与钢丝托板的上表面连接并带动钢丝托板竖向滑动，钢丝托板上连接有左牵拉钢丝和右牵拉钢丝，左牵拉钢丝和右牵拉钢丝的结构相同且左右对称设置；
12、左牵拉钢丝的一端固定连接在钢丝托板的下表面左侧部，左牵拉钢丝从钢丝托板的下表面向下延伸到控制箱内下部向左水平弯折，左牵拉钢丝再穿过控制箱的左侧板并沿竖向敷设在腰部支撑架的左侧部、左侧的胯部连接座和左侧的大腿支撑杆的外侧，左牵拉钢丝的另一端穿过左侧的第一限位挡块上的安装孔后固定在左侧的第二限位挡块上的安本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种防跌倒下肢康复外骨骼装置的使用方法，其特征在于：该防跌倒下肢康复外骨骼装置包括控制箱，控制箱内设置有嵌入式单片机和动力装置；具体的使用方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的防跌倒下肢康复外骨骼装置的使用方法，其特征在于：该防跌倒下肢康复外骨骼装置还包括腰部支撑架和两个腿部摆动组件，腰部支撑架为与人体腰部相适配且前侧敞口的C型架，腰部支撑架的两端均向下弯折并固定安装有胯部连接座，两个腿部摆动组件结构相同且左右对称设置，左侧的腿部摆动组件的上端与左侧的胯部连接座铰接，右侧的腿部摆动组件的上端与右侧的胯部连接座铰接，控制箱安装在腰部支撑架的外侧，控制箱内还设置有充电储能装置，动力装置与两个腿部摆动组件连接并控制两个腿部摆动组件的工作状态，腰部支撑架的内侧设有腰部约束绑带，两个腿部摆动组件的下端均安装有多功能外骨骼鞋，多功能外骨骼鞋的底部设置有小型发电装置和压力传感器，小型发电装置提供电源给充电储能装置，充电储能装置分别与嵌入式单片机和动力装置电性连接，嵌入式单片机分别与动力装置和压力传感器信号连接；
3.根据权利要求2所述的防跌倒下肢康复外骨骼装置
4.根据权利要求3所述的防跌倒下肢康复外骨骼装置的使用方法，其特征在于：齿轮组牵拉机构包括固定支架、发条、无刷电机、舵机和移动架，固定支架为前后通透且下侧敞口的U型板，固定支架、发条和无刷电机自右向左依次间隔设置在控制箱内右上部，固定支架和发条固定安装在控制箱内顶面右侧部，无刷电机固定安装在控制箱内右侧壁上部，无刷电机的电机轴左端同轴传动连接发条右侧的动力输入轴右端，无刷电机固定安装在固定支架内左下侧部，移动架为左侧、右侧和下侧均敞口的C型板，移动架的顶部左右两侧沿前后方向设有导槽，固定支架的左右两侧板下侧边分别设有向内弯折且对应卡设在两条导槽中的水平折边，移动架的顶板上表面中部沿前后方向固定安装有齿条，舵机的电机轴上固定安装有与齿条啮合传动连接的主动齿轮，移动架的前后两侧板之间转动安装有沿前后方向水平设置的轮轴，轮轴的前侧部固定套装有第一锥齿轮，轮轴的后侧部固定套装有第一线盘，第一线盘上缠绕固定有第一拉线钢丝，第一拉线钢丝从第一线盘上伸出后向左下倾斜延伸至钢丝托板的上方，第一拉线钢丝再竖直向下弯折并固定连接在钢丝托板的上表面右侧部，第一拉线钢丝的转向处外部包裹有第一转向外壳，第一转向外壳通过若干个外壳支架固定在控制箱内后侧壁上，发条左侧的动力输出轴左端固定安装有与第一锥齿轮啮合传动连接的第二锥齿轮，发条左侧的动力输出轴上还固定安装有棘轮，移动架的后侧板右侧边上侧部一体成型有沿前后方向设置且与棘轮相适配的卡条，嵌入式单片机分别与无刷电机和舵机信号连接，充电储能装置分别与无刷电机和舵机电性连接；
5.根据权利要求4所述的防跌倒下肢康复外骨骼装置的使用方法，其特征在于：左侧的多功能外骨骼鞋包括鞋体，鞋体的左侧固定连接有踝关节连接块，踝关节连接块与小腿调节板的下端部通过第二铰链连接，鞋体上部设置有脚绑带，小型发电装置和压力传感器均固定嵌设在鞋体底部；
6.根据权利要求5所述的防跌倒下肢康复外骨骼装置的使用方法，其特征在于：步骤(一)具体为：在每次穿戴者开机时，嵌入式单片机都会进行自检以确保该下肢康复外骨骼装置可以正常工作，避免因设备出现故障导致穿戴者受到伤害。
7.根据权利要求6所述的防跌倒下肢康复外骨骼装置，其特征在于：步骤(二)具体为：当穿戴者穿戴该下肢康复外骨骼装置进行康复训练时，由于失去平衡或其它特殊原因会对腿部突然施加比较大的力，压力传感器实时检测当前压力并传给嵌入式单片机，当嵌入式单片机判断当前压力大于预设的压力阈值F时，嵌入式单片机开始转变该下肢康复外骨骼装置的工作状态。
8.根据权利要求7所述的防跌倒下肢康复外骨骼装置的使用方法，其特征在于：步骤(三)具体为：嵌入式单片机检测此时可充电电池的电压，当可充电电池的电压大于预设的阈值电压Q1时，嵌入式单片机默认控制齿轮组牵拉机构进行该下肢康复外骨骼装置工作状态的转换；
9.根据权利要求7所述的防跌倒下肢康复外...
【技术特征摘要】
1.一种防跌倒下肢康复外骨骼装置的使用方法，其特征在于：该防跌倒下肢康复外骨骼装置包括控制箱，控制箱内设置有嵌入式单片机和动力装置；具体的使用方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的防跌倒下肢康复外骨骼装置的使用方法，其特征在于：该防跌倒下肢康复外骨骼装置还包括腰部支撑架和两个腿部摆动组件，腰部支撑架为与人体腰部相适配且前侧敞口的c型架，腰部支撑架的两端均向下弯折并固定安装有胯部连接座，两个腿部摆动组件结构相同且左右对称设置，左侧的腿部摆动组件的上端与左侧的胯部连接座铰接，右侧的腿部摆动组件的上端与右侧的胯部连接座铰接，控制箱安装在腰部支撑架的外侧，控制箱内还设置有充电储能装置，动力装置与两个腿部摆动组件连接并控制两个腿部摆动组件的工作状态，腰部支撑架的内侧设有腰部约束绑带，两个腿部摆动组件的下端均安装有多功能外骨骼鞋，多功能外骨骼鞋的底部设置有小型发电装置和压力传感器，小型发电装置提供电源给充电储能装置，充电储能装置分别与嵌入式单片机和动力装置电性连接，嵌入式单片机分别与动力装置和压力传感器信号连接；
3.根据权利要求2所述的防跌倒下肢康复外骨骼装置的使用方法，其特征在于：动力装置包括钢丝托板、齿轮组牵拉机构和气动牵拉机构，钢丝托板沿前后方向水平设置在控制箱内中部，控制箱的前侧板内壁中部和后侧板内壁中部均固定安装有竖向设置的滑轨座，钢丝托板的前侧边竖向滑动连接在前侧的滑轨座上，钢丝托板的后侧边竖向滑动连接在前侧的滑轨座上，齿轮组牵拉机构固定安装在控制箱内右上部，气动牵拉机构固定安装在控制箱内左上部，齿轮组牵拉机构和气动牵拉机构均与钢丝托板的上表面连接并带动钢丝托板竖向滑动，钢丝托板上连接有左牵拉钢丝和右牵拉钢丝，左牵拉钢丝和右牵拉钢丝的结构相同且左右对称设置；
4.根据权利要求3所述的防跌倒下肢康复外骨骼装置的使用方法，其特征在于：齿轮组牵拉机构包括固定支架、发条、无刷电机、舵机和移动架，固定支架为前后通透且下侧敞口的u型板，固定支架、发条和无刷电机自右向左依次间隔设置在控制箱内右上部，固定支架和发条固定安装在控制箱内顶面右侧部，无刷电机固定安装在控制箱内右侧壁上部，无刷电机的电机轴左端同轴传动连接发条右侧的动力输入轴右端，无刷电机固定安装在固定支架内左下侧部，移动架为左侧、右侧和下侧均敞口的c型板，移动架的顶部左右两侧沿前后方向设有导槽，固定支架的左右两侧板下侧边分别设有向内弯折且对应卡设在两条导槽中的水平折边，移动架的顶板上表面中部沿前后方向固定安装有齿条，舵机的电机轴上固定安装有与齿条啮合传动连接的主动齿轮，移动架的前后两侧板之间转动安装有沿前后方向水平设置的轮轴，轮轴的前侧部固定套装有第一锥齿轮，轮轴的后侧部固定套装有第一线盘，第一线盘上缠绕固定有第一拉线钢丝，第一拉线钢丝从第一线盘上伸出后向左下倾斜延伸至钢丝托板的上方，第一拉线钢丝再竖直向下弯折并固定连接在钢丝托板的上表面右侧部，第一拉线钢丝的转向处外部包裹有第一转向外壳，第一转向外壳通过若干个外壳支架固定在控制箱内后侧壁上，发条左侧的动力输出轴左端固定安装有与第一锥齿轮啮合传动连接的第二锥齿轮，发条左侧的动力输出轴上还固定安装有棘轮，移动架的后侧板右侧边上侧部一体成型有沿前后方向设置且与棘轮相适配的卡条，嵌入式单片机分别与无刷电机和舵机信号连接，充电储能装置分别与无刷电机和舵机电性连接；
5.根据权利要求4所述的防跌倒下肢康复外骨骼装置的使用方法，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：何文斌，石勇信，明五一，李一浩，叶国永，马军，曹阳，都金光，刘琨，段留洋，许亚鹏，李顺阳，李茹，刘盼，石永胜，王世锋，
申请(专利权)人：郑州轻工业大学，
类型：发明
国别省市：
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