CN108670732B - 一种偏瘫辅助行走装置 - Google Patents

Abstract

本发明的偏瘫辅助行走装置包括：健侧装置，一端用于固定到腰部绑带另一端用于连接到健侧下肢；患侧装置，一端用于固定到腰部绑带，另一端用于连接到患侧下肢；以及能量储存及释放装置，用于固定到腰部绑带并且分别与健侧装置和患侧装置铰接，健侧装置在运动时能够在能量储存及释放装置中储存能量，储存于能量储存及释放装置中的能量在释放时能够带动患侧装置运动。当使用者迈动健侧腿时，通过健侧装置使能量储存及释放装置储存能量，当使用者迈动患侧腿时，所储存的能量释放，驱动患侧装置带动患侧腿，起到助行的作用。该装置轻巧简单、穿戴方便，能有效帮助偏瘫患者辅助行走，并增加站立行走的稳定性，提升康复训练效果。

Description

一种偏瘫辅助行走装置

技术领域

本发明涉及一种偏瘫辅助行走装置，特别涉及一种能通过偏瘫患者的健侧下肢带动患侧下肢行走的装置，其属于康复辅助器具和移动助行技术领域。

背景技术

以脑卒中为主的脑血管病是我国死亡率和致残率最高的疾病之一。在我国，无论是城市或农村，脑血管病近年在死因排序中都呈现明显前移的趋势。在存活的脑血管病患者中，约有四分之三不同程度地丧失劳动能力，其中重度致残者约占40%。同时，每年新发脑卒中超过200万例；此外，我国所面临的人口老龄化问题也越来越严峻，而脑卒中等疾病已成为最需重视的老年慢病，人口的老龄化不可避免地带来脑损伤患者人数的急剧增加。脑卒中导致的运动功能障碍，特别是肢体偏瘫严重影响到了患者的日常生活，需要对患者引入适用的辅助器具，对患者进行康复训练并提升患者生活自理能力，从而减轻家庭及社会负担。

已有的研究成果表明，神经***结构和功能不仅在机体发育的过程中发生变化，成人以后随着环境、压力等外部刺激因素的改变可发生神经重塑。大量重复的功能导向运动是实现神经重塑的前提条件。下肢外骨骼机器人在帮助偏瘫患者站立、行走和康复训练方面发挥了重要作用，目前比较有影响的该类机器人有：Locomat、ALEX、Ekso、Rewalk、HLA-5等，但这些装置在进一步应用方面还存在很多限制：重量大、驱动受限、电池供电时间短、使用者穿戴不舒适、制造成本高、价格昂贵等。

因此，需要一种结构简单、穿戴方便，能有效帮助偏瘫患者的辅助行走装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种偏瘫辅助行走装置，其能够克服现有技术的某种或某些缺陷。

根据本发明的第一方面，提供了一种偏瘫辅助行走装置，包括：

健侧装置，一端用于固定到腰部绑带，另一端用于连接到健侧下肢；

患侧装置，一端用于固定到腰部绑带，另一端用于连接到患侧下肢；以及

能量储存及释放装置，用于固定到腰部绑带并且分别与健侧装置和患侧装置铰接，

其中，健侧装置在运动时能够在能量储存及释放装置中储存能量，储存于能量储存及释放装置中的能量在释放时能够带动患侧装置运动。

在一个具体实施例中，健侧装置包括健侧连接件、健侧固定圆盘、健侧驱动件和健侧腿部绑带，健侧连接件用于将健侧装置固连到腰部绑带上，健侧固定圆盘固定到健侧连接件，健侧驱动件能够绕健侧固定圆盘转动，健侧驱动件通过关节装置与健侧腿部绑带连接。

根据一个具体实施例，患侧装置包括患侧连接件、患侧固定圆盘、患侧驱动件和患侧腿部绑带，患侧连接件用于将健侧装置固连到腰部绑带上，患侧固定圆盘固定到患侧连接件，患侧驱动件能够绕患侧固定圆盘转动，患侧驱动件通过关节装置与患侧腿部绑带连接。

根据一个具体实施例，能量储存及释放装置包括腰部绑带连接件、能量储存及释放件、健侧联接装置和患侧联接装置，所述腰部绑带连接件与腰部绑带连接，所述能量储存及释放件固定到腰部绑带连接件，并且在两端分别与健侧联接装置和患侧联接装置连接，健侧联接装置用于与健侧装置铰接，患侧联接装置用于与患侧装置铰接。

根据一个具体实施例，能量储存及释放件包括：固定到腰部绑带连接件的凸轮盘；和绕凸轮盘转动的驱动件，其中驱动件在沿一个方向转动时能够储存能量，而在沿相反方向转动时能够释放能量。

在一个实施例中，驱动件上设置有延伸部，在延伸部的一端内设置有滑块和压簧，在被滑块压缩时能够使压簧储存能量，在滑块被释放时能够使压簧释放能量。

在另一个实施例中，滑块上连接有轴，轴的外部安装有轴承，轴承的外周部与凸轮盘的外周曲线面紧密接触并且能够沿该外周曲线面转动，从而使压簧被压缩或释放。

根据又一具体实施例，在延伸部的另一端内螺纹连接有挡块，压簧在滑块和挡块之间，调整手轮与挡块固连，当旋转调整手轮时，调整手轮带动挡块转动，从而改变压簧的预压缩量。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果至少包括：

1、偏瘫辅助行走装置利用人体行走过程中的机械能量储存转换利用原理，实现健侧下肢带动患侧下肢行走，能有效提升偏瘫患者的行走能力，同时增加偏瘫患者站立的稳定性。

、该偏瘫辅助行走装置通过健侧和患侧之间力和运动的传递，使得患者行走更符合人体行走的自然步态，从而增强康复训练的效果。

、该偏瘫辅助行走装置无动力驱动，不用电机、电池等部件，能长时间使用，不受电池没电困扰。

、该偏瘫辅助行走装置进行轻量化设计，采用轻质材料，从而结构轻巧，穿戴方便。

附图说明

图1为本发明的总体结构示意图；

图2为本发明的健侧装置的结构示意图；

图3为本发明的患侧装置的结构示意图；

图4为 本发明的能量储存及释放装置的结构示意图；

图5为图4的局部结构图；

图6为图5结构图的剖视图；

图7为偏瘫患者穿戴本发明的示意图；

图8为图7的侧视图。

具体实施方式

下面结合附图详细描述本发明的偏瘫辅助行走装置。

图1为本发明的总体结构示意图。如图1所示，本发明的偏瘫辅助行走装置包括健侧装置100、患侧装置200、能量储存及释放装置300。健侧装置100、患侧装置200和能量储存释放装置300均通过其上的连接件101、201、301固连在腰部绑带WB上，并且健侧装置100、患侧装置200都分别通过驱动件102、202与能量储存释放装置300两侧的关节轴承328、321铰接。

图2为本发明的健侧装置的结构示意图。如图1和图2所示，本发明的健侧装置100包括连接件101、驱动件102、润滑垫片103、固定圆盘104、润滑套105、压盖106、锁紧块107、轻质长圆管108和109、轴套110、上连接块111、润滑垫片112、下连接块113、轻质短圆管114和115、末端连接块116、绑带连接块117、腿部绑带118，以及用于上述各部分连接的紧固螺栓121、122、123、124、125、126和127。

固定圆盘104通过螺栓121和122固定于连接件101上，驱动件102上设置有突出轴102c，润滑套105与该突出轴102c配合，固定圆盘104与润滑套105配合安装，在固定圆盘104和驱动件102之间安装有润滑垫片103，压盖106通过螺栓123安装在驱动件102上的突出轴102c的端部，这样，驱动件102可以实现绕固定圆盘104的突出轴102c转动。

驱动件102上设置有连接端部102a，轻质长圆管108和109的上部通过锁紧块107和紧固螺栓124固连于驱动件102上的连接端部102a上，上连接块111上设置有槽111a和圆孔111b，轻质长圆管108和109的下部***上连接块111的圆孔111b中，通过紧固螺栓125使上连接块111上的槽111a变窄，从而实现上连接块111和轻质长圆管108和109的固连。同理，下连接块113、末端连接块116上也设置有槽113a、116a，轻质短圆管114和115的上部和下部也分别通过紧固螺栓126和127和下连接块113和末端连接块116固连。上连接块111和下连接块113和轴套110配合连接，且上连接块111和下连接块113之间有润滑垫片112，这样，连接块113就可以绕轴套110相对于上连接块111转动。绑带连接块117固定在末端连接块116上，腿部绑带118与绑带连接块117连接。

图3为本发明的患侧装置的结构示意图。如图1和图3所示，本发明的患侧装置200包括连接件201、驱动件202、润滑垫片203、固定圆盘204、润滑套205、压盖206、锁紧块207、轻质长圆管208和209、轴套210、上连接块211、润滑垫片212、下连接块213、轻质短圆管214和215、末端连接块216、绑带连接块217、腿部绑带218，以及用于上述各部分连接的紧固螺栓221、222、223、224、225、226和227。

固定圆盘204通过螺栓221和222固定于连接件201上，驱动件202上设置有突出轴202c，润滑套205与该突出轴202c配合，固定圆盘204与润滑套205配合安装，在固定圆盘204和驱动件202之间安装有润滑垫片203，压盖206通过螺栓223安装在驱动件202上的突出轴202c的端部，这样，驱动件202可以实现绕固定圆盘202的突出轴202c转动。

驱动件202上设置有连接端部202a，轻质长圆管208和209的上部通过锁紧块207和紧固螺栓224固连于驱动件202上的连接端部202a上，上连接块211上设置有槽211a和圆孔211b，轻质长圆管208和209的下部***上连接块211的圆孔211b中，通过紧固螺栓225使上连接块211上的槽211a变窄，从而实现上连接块211和轻质长圆管208和209的固连。同理，下连接块213、末端连接块216上也设置有槽213a、216a，轻质短圆管214和215的上部和下部也分别通过紧固螺栓226和227和下连接块213和末端连接块216固连。上连接块211和下连接块213和轴套210配合连接，且上连接块211和下连接块213之间有润滑垫片212，这样，连接块213就可以绕轴套210相对于上连接块211转动。绑带连接块217固定在末端连接块216上，腿部绑带218与绑带连接块217连接。

图4为 本发明的能量储存及释放装置的结构示意图；图5为图4的局部结构图；图6为图5结构图的剖视图。如图1、图4、图5和图6所示，本发明的能量储存及释放装置300包括连接件301、驱动件302、润滑垫片303、凸轮盘304、润滑套305、压盖306、小轴套307、小润滑垫片308、螺纹轴309、轴承310、滑块311、压簧312、挡块313、调整手轮314、锁紧块315和322、轻质圆管316、317、323和324、连接块318和325、关节轴承319、321、326和328、调节螺杆320和327，以及紧固螺栓331、332、333和334等。

凸轮盘304通过螺栓331和332固定于连接件301上，驱动件302上设置有突出轴302d，润滑套305与该突出轴302d配合，凸轮盘304与润滑套305配合安装，在凸轮盘304和驱动件302之间安装有润滑垫片303，压盖306通过螺栓333安装在驱动件302上的突出轴302d的端部，这样，驱动件302可以实现绕凸轮盘304的突出轴302d转动。

驱动件302上设置有延伸部302c，滑块311在该延伸部302c内可以沿其长度方向滑动，挡块313与驱动件302上的延伸部302c螺纹连接，压簧312在滑块311和挡块313之间，调整手轮314与挡块313固连，当旋转调整手轮314时，手轮314带动挡块313转动，挡块313沿驱动件302上的延伸部302c前后移动，压簧312的预压缩量改变。

螺纹轴309的螺纹端连接于滑块311上的螺孔，螺纹轴309上依次安装小轴套307、小润滑垫片308、和轴承310，小轴套307位于驱动件302上的延伸部302c的槽内，轴承310的圆周部与凸轮盘304的外周曲线面304a紧密接触。当驱动件302绕凸轮盘304转动时，驱动件302的延伸部302c相对于凸轮盘304的位置发生变化，使轴承310沿凸轮盘304的外周曲线面304a转动，从而轴承310带动滑块311在驱动件302上的延伸部302c内滑动时，压簧312被进一步压缩或减少压缩量。

驱动件302上还设置有连接端部302a和302b，轻质圆管316和317、323和324的一端分别通过锁紧块315、322固连于驱动件302上的连接端部302a、302b上，连接块318和325上分别设置有槽和圆孔，轻质圆管316和317、323和324的一端分别通过锁紧块***连接块318、325的圆孔中，通过紧固螺栓334和336（图中未示出）使连接块318、325上的槽变窄，从而实现连接块318、325分别和轻质圆管316和317、323和324的固连。连接块318和325为“L”型，其另一端为螺孔，通过螺栓335和337（图中未示出）分别与关节轴承319和326铰接，关节轴承319和321通过调节螺杆320连接，关节轴承326和328通过调节螺杆327连接，通过旋转调节螺杆320、327，可以分别调节关节轴承319和321、326和328之间的长度，以适应不同的患者HB穿戴。

本发明的具体操作如下：

图7为偏瘫患者穿戴本发明的示意图；图8为图7的侧视图。如图7和图8所示，在患者使用时，腰部绑带WB绑缚于患者HB的腰部，腿部绑带118绑缚于偏瘫患者HB健侧下肢膝关节下附近部位，腿部绑带218绑缚于偏瘫患者HB患侧下肢膝关节下附近部位。

如图1、图2、图3、图4、图5、图7和图8所示，当患者HB迈动健侧下肢时，其通过腿部绑带118带动健侧装置100的驱动件102绕固定圆盘104顺时针转动（按图8图示方向）。

驱动件102通过关节轴承328带动能量储存及释放装置300的连接块325向下移动，从而带动驱动件302绕凸轮盘304逆时针转动（按图8图示方向），使轴承310沿凸轮盘304的外周曲线面304a转动，从而也使得轴承310向远离驱动件302中心的方向移动，即可以带动滑块311在驱动件302上的延伸部302c内滑动时，压簧312被进一步压缩，储存能量。

当患者HB的健侧下肢处于静止站立位，患侧下肢准备抬腿时，被压缩的压簧312推动滑块311向靠近驱动件302中心的方向移动，推动轴承310沿凸轮盘304的外周曲线面304a向相反方向转动，即可实现驱动件302绕凸轮盘304顺时针转动（按图8图示方向），从而带动连接块318向上移动，进而通过关节轴承321驱动患侧装置200上的驱动件202绕固定圆盘204转动，带动患者HB的患侧下肢抬腿迈步，实现偏瘫辅助行走的功能。同时，由于在站立时，能量储存及释放装置300的压簧312有一定的预压缩量，从而保证在患者HB处于站立位时，也会受到本发明装置的作用力，实现站立时稳定性的增加。

本领域技术人员应当理解，上述图示内容和实施例仅用于解释本发明而非用于对其做出任何限制。例如，能量储存及释放装置并非局限于图示的结构，而是只要该装置能够实现患者使用时健侧下肢迈动时储存能量、患侧下肢迈动时释放能量即可；再比如，储能元件可用弹簧结构，也可用其他阻尼元件；再比如，为减轻重量和美观，本发明机构采用了轻质圆管，但并非限于图示结构，而是只要实现轻质美观保证强度即可。

Claims (6)

1.一种偏瘫辅助行走装置，包括：

健侧装置，健侧装置包括健侧驱动件，健侧装置的一端用于固定到腰部绑带，另一端用于连接到健侧下肢；

患侧装置，患侧装置包括患侧驱动件，患侧装置的一端用于固定到腰部绑带，另一端用于连接到患侧下肢；以及

能量储存及释放装置，用于固定到腰部绑带并且分别与健侧装置和患侧装置铰接，所述能量储存及释放装置包括能量储存及释放件，

其中，健侧装置在运动时能够在能量储存及释放装置中储存能量，储存于能量储存及释放装置中的能量在释放时能够带动患侧装置运动，

其中，能量储存及释放件包括固定到腰部绑带连接件的凸轮盘和绕凸轮盘转动的驱动件，其中，驱动件上设置有延伸部，在延伸部的一端内设置有滑块，在延伸部的另一端内螺纹连接有挡块，在滑块和挡块之间具有压簧，其中，健侧驱动件能够带动能量储存及释放件的驱动件绕凸轮盘逆时针转动，使得能够带动滑块在延伸部内滑动，从而压缩压簧而储存能量，在滑块被释放时被压缩的压簧能够使能量储存及释放件的驱动件绕凸轮盘顺时针转动从而使压簧释放能量，并且使患侧驱动件转动，而带动患者的患侧下肢进行运动。

2.根据权利要求1所述的偏瘫辅助行走装置，其中，健侧装置还包括健侧连接件、健侧固定圆盘和健侧腿部绑带，健侧连接件用于将健侧装置固连到腰部绑带上，健侧固定圆盘固定到健侧连接件，健侧驱动件能够绕健侧固定圆盘转动，健侧驱动件通过健侧关节装置与健侧腿部绑带连接。

3.根据权利要求1或2所述的偏瘫辅助行走装置，其中，患侧装置还包括患侧连接件、患侧固定圆盘和患侧腿部绑带，患侧连接件用于将患侧装置固连到腰部绑带上，患侧固定圆盘固定到患侧连接件，患侧驱动件能够绕患侧固定圆盘转动，患侧驱动件通过患侧关节装置与患侧腿部绑带连接。

4.根据权利要求1或2所述的偏瘫辅助行走装置，其中，能量储存及释放装置还包括健侧联接装置和患侧联接装置，所述腰部绑带连接件与腰部绑带连接，所述能量储存及释放件固定到腰部绑带连接件，并且能量储存及释放件的两端分别与健侧联接装置和患侧联接装置连接，健侧联接装置用于与健侧装置铰接，患侧联接装置用于与患侧装置铰接。

5.根据权利要求1所述的偏瘫辅助行走装置，其中，滑块上连接有轴，轴的外部安装有轴承，轴承的外周部与凸轮盘的外周曲线面紧密接触并且能够沿该外周曲线面转动，从而使压簧被压缩或释放。

6.根据权利要求1所述的偏瘫辅助行走装置，其中，调整手轮与挡块固连，当旋转调整手轮时，调整手轮带动挡块转动，从而改变压簧的预压缩量。

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