CN110384604A - 一种步距可调式行走助力装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种步距可调式行走助力装置，包括腰部安装架，腰部安装架的两端对称设有滑动螺杆，滑动螺杆的下端设有固定板，固定板的外侧面上设有固定柱、凸板和凸轮，固定板的下端设有旋转轴，连杆的前端连接有腰型辅助限位框架，凸板置于连杆的后端上方，且凸板与连杆之间设有弹簧，凸轮置于连杆的后端下方，凸轮的下端配合安装有锁紧柱，固定板的内侧设有电机，旋转轴的外端套设有齿轮，锁紧柱上转动连接有推杆，旋转轴的外端还设有大腿支架。优点是：在可帮助人们完成腿部行走动作的同时，可通过改变凸轮上锁紧柱与凸轮中心的距离来改变推进齿条与齿轮的啮合距离，从而改变旋转轴带动大腿支架带动人腿迈开的步距，扩大装置适用范围广。

Description

一种步距可调式行走助力装置

技术领域

本发明涉及行走助力装置技术领域，尤其涉及一种步距可调式行走助力装置。

背景技术

人口老龄化的健康养老问题，已成为当前我国必须面对和解决的社会问题；由于老年人肌肉力量不足，严重影响他们的行走速度和行走距离，从而影响他们的生活活动范围和生活质量；老年人经常需要在监护人的帮助下或者依靠一根拐杖才能行走，由此造成行走不方便，严重影响他们的生活活动范围；而且拐杖也不能提供动力，体弱人士不能连续长时间的行走。

虽然现在市面上出现了很多的人体外骨骼装置，但是现有的人体外骨骼装置存在有以下的问题：

1)结构复杂，需要多个电机(至少三个电机)及其连接装置；

2)步距固定，不能适应跟多人的需要，适用范围窄；

3)存在过多的关节和过多的电机，使得整个装置难以稳定控制；

4)需要使用大量的传感器来探测装置的运动状态，成本较高，控制也复杂。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种步距可调式行走助力装置，。

为了达到以上目的，本发明提供如下技术方案：

一种步距可调式行走助力装置，其特征在于：包括水平设置的腰部安装架，腰部安装架的两端对称设有可上下滑动的滑动螺杆，滑动螺杆竖直设置，其上下两端分别配合安装有上锁紧螺母和下锁紧螺母，且上锁紧螺母和下锁紧螺母分别置于腰部安装架的上下两侧，滑动螺杆的下端设有竖直设置的固定板，固定板的外侧面上设有固定柱、凸板和凸轮，固定板的下端设有与其转动连接的旋转轴，固定柱与固定板垂直设置，固定柱上转动连接有连杆，且固定柱的外端配合安装有卡扣，连杆的中部设有与固定柱相适配的通孔，前端转动连接有腰型辅助限位框架，卡扣将连杆限制在固定板与卡扣之间，腰型辅助限位框架套设在旋转轴上，凸板置于连杆的后端上方，且凸板与连杆之间设有弹簧，弹簧的上下两端分别与凸板以及连杆的后端连接，凸轮置于连杆的后端下方，凸轮的下端配合安装有与凸轮相垂直的锁紧柱，固定板的内侧设有电机，电机通过蜗轮蜗杆组与凸轮传动连接，旋转轴的外端套设有齿轮，且腰型辅助限位框架置于齿轮与固定板之间，锁紧柱上转动连接有推杆，推杆的后端与锁紧柱转动连接，前段底部设有与齿轮相适配的推进齿条，旋转轴的外端还设有大腿支架，大腿支架的上端与旋转轴的外端固定连接，下端前侧设有膝关节托板，内侧设有弧段托板，膝关节托板上配合安装有束紧带。

进一步的，凸轮的上下两段分别为远点弧段和近点弧段，且远点弧段和近点弧段之间通过圆角过渡，凸轮中心与近点弧段之间设有腰型调节槽，腰型调节槽内侧设有齿牙边，锁紧柱的内端置于腰型调节槽内，且锁紧柱的内端设有配合安装有六角螺母，六角螺母与齿牙边相适配。

进一步的，凸轮上靠近远点弧段边缘处设有配重块。

进一步的，推杆的前端上方设有水平设置的条形滑槽。

进一步的，腰型辅助限位框架的外侧设有凸柱，凸柱上转动连接有提杆，提杆的下端内设有与条形滑槽相适配的滑柱，且滑柱可滑动的设置在条形滑槽内。

进一步的，腰部安装架的前侧配合安装有束腰带，且腰部安装架的中部开设有方形孔，方形孔中设有电池组，腰部安装架的顶部设有与其连接的控制按钮。

进一步的，固定板的内外两侧面对称设有保护盖。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、通过凸轮上远点弧段与近点弧段分别与连杆配合和带动推杆上的推进齿条与旋转轴上的齿轮间歇啮合运动，帮助人们完成腿部行走动作，设计巧妙，操作简单；

2、通过改变凸轮上锁紧柱与凸轮中心的距离来改变推进齿条与齿轮的啮合距离，从而改变旋转轴带动大腿支架带动人腿迈开的步距，使用便捷，扩大装置适用范围广。

附图说明

图1为本发明一种步距可调式行走助力装置的结构示意图。

图2为本发明一种步距可调式行走助力装置去掉保护盖和一侧固定板后的结构示意图。

图3为图2中A的局部放大图。

图4为图2中B的局部放大图。

图5为图4中C的局部放大图。

图6为本发明一种步距可调式行走助力装置的去掉保护盖的结构示意图。

图7为图4中D的局部放大图。

附图标记列表：

1-腰部安装架，12-电池组，13-束腰带，14-控制按钮；2-滑动螺杆，21-上锁紧螺母，22-下锁紧螺母；3-大腿支架，31-膝关节托板，32-束紧带，33-弧段托板，34-旋转轴，35-齿轮；4-连杆，41-固定柱，42-卡扣；5-凸轮，51-远点弧段，52-近点弧段，53-腰型调节槽，54-配重块，55-齿牙边；6-锁紧柱，61-六角螺母；7-电机，71-蜗轮蜗杆组；8-推杆，81-推进齿条，82-条形滑槽；9-腰型辅助限位框架，91-凸柱，92-提杆，93-滑柱；101-固定板；102-凸板；103-弹簧；104-保护盖。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

如图所示，一种步距可调式行走助力装置，包括水平设置的腰部安装架1，腰部安装架1的两端对称设有可上下滑动的滑动螺杆2，滑动螺杆2竖直设置，其上下两端分别配合安装有上锁紧螺母21和下锁紧螺母22，且上锁紧螺母21和下锁紧螺母22分别置于腰部安装架1的上下两侧，滑动螺杆2的下端设有竖直设置的固定板101，固定板101的外侧面上设有固定柱41、凸板102和凸轮5，固定板101的下端设有与其转动连接的旋转轴34，固定柱41与固定板101垂直设置，固定柱41上转动连接有连杆4，且固定柱41的外端配合安装有卡扣42，连杆4的中部设有与固定柱41相适配的通孔，前端转动连接有腰型辅助限位框架9，卡扣42将连杆4限制在固定板101与卡扣42之间，腰型辅助限位框架9套设在旋转轴34上，凸板102置于连杆4的后端上方，且凸板102与连杆4之间设有弹簧103，弹簧103的上下两端分别与凸板102以及连杆4的后端连接，凸轮5置于连杆4的后端下方，凸轮5的下端配合安装有与凸轮5相垂直的锁紧柱6，固定板101的内侧设有电机7，电机7通过蜗轮蜗杆组71与凸轮5传动连接，旋转轴34的外端套设有齿轮35，且腰型辅助限位框架9置于齿轮35与固定板101之间，锁紧柱6上转动连接有推杆8，推杆8的后端与锁紧柱6转动连接，前段底部设有与齿轮35相适配的推进齿条81，旋转轴34的外端还设有大腿支架3，大腿支架3的上端与旋转轴34的外端固定连接，下端前侧设有膝关节托板31，内侧设有弧段托板33，膝关节托板31上配合安装有束紧带32。

在本实施例中，凸轮5的上下两段分别为远点弧段51和近点弧段52，且远点弧段51和近点弧段52之间通过圆角过渡，凸轮5中心与近点弧段52之间设有腰型调节槽53，腰型调节槽53内侧设有齿牙边55，锁紧柱6的内端置于腰型调节槽53内，且锁紧柱6的内端设有配合安装有六角螺母61，六角螺母61与齿牙边55相适配。

在本实施例中，凸轮5上靠近远点弧段52边缘处设有配重块54。

在本实施例中，推杆8的前端上方设有水平设置的条形滑槽82。

在本实施例中，腰型辅助限位框架9的外侧设有凸柱91，凸柱91上转动连接有提杆92，提杆92的下端内设有与条形滑槽82相适配的滑柱93，且滑柱93可滑动的设置在条形滑槽82内。

在本实施例中，腰部安装架1的前侧配合安装有束腰带13，且腰部安装架1的中部开设有方形孔，方形孔中设有电池组12，腰部安装架1的顶部设有与其连接的控制按钮14。

在本实施例中，固定板101的内外两侧面对称设有保护盖104。

本发明使用时，先将束腰带13束紧在腰部位置，腰部安装架1勒紧在腰背上，调节滑动螺杆2，使固定板101中心位于人体股骨大转子处，然后通过上锁紧螺母21和下锁紧螺母22将滑动螺杆2锁紧在腰部安装架1上；接下来把膝关节托板31卡合在膝关节内侧弯曲处，通过束紧带32进行捆绑；当需要助力行走时，通过控制按钮14使右腿电机7得电，电机7通过蜗轮蜗杆组71使凸轮5逆时针转动，此刻凸轮5从与连杆4近点弧段52贴合处的初始位置开始转动到远点弧段51与连杆4贴合；当凸轮5上远点弧段51与连杆4贴合时，连杆4另一端带动腰型辅助限位框架9在旋转轴34上下压，此刻提杆92通过条形滑槽82让推进齿条81与齿轮35啮合，同时在凸轮5的转动过程中，推杆8带动推进齿条81向后运动，此刻旋转柱下端的大腿支架3带动大腿向前迈开一小步；当左腿电机7得电向前运动时，右腿固定板101上的凸轮5近点弧段52与连杆4贴合，连杆4另一端的腰型辅助限位框架9通过提杆92带动推杆8上的推进齿条81与齿轮35脱离，右腿通过重力惯性运动到身体后方，当右腿向前时左腿上推进齿条81又会与齿轮35脱离运动到身体后方，在此过程中实现腿部助力行走。

当对不同的人调节步距时，锁紧柱6通过六角螺母61锁紧在腰型调节槽53上的不同位置，此刻在凸轮5转动过程中，推杆8一端连接的锁紧柱6与凸轮5圆心距改变带动推杆8上推进齿条81与齿轮35啮合的距离发生改变，从而让旋转轴34带动大腿支架3抬升不同高度，从而实现腿在行走过程中距离的改变。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种步距可调式行走助力装置，其特征在于：包括水平设置的腰部安装架（1），腰部安装架（1）的两端对称设有可上下滑动的滑动螺杆（2），滑动螺杆（2）竖直设置，其上下两端分别配合安装有上锁紧螺母（21）和下锁紧螺母（22），且上锁紧螺母（21）和下锁紧螺母（22）分别置于腰部安装架（1）的上下两侧，滑动螺杆（2）的下端设有竖直设置的固定板（101），固定板（101）的外侧面上设有固定柱（41）、凸板（102）和凸轮（5），固定板（101）的下端设有与其转动连接的旋转轴（34），固定柱（41）与固定板（101）垂直设置，固定柱（41）上转动连接有连杆（4），且固定柱（41）的外端配合安装有卡扣（42），连杆（4）的中部设有与固定柱（41）相适配的通孔，前端转动连接有腰型辅助限位框架（9），卡扣（42）将连杆（4）限制在固定板（101）与卡扣（42）之间，腰型辅助限位框架（9）套设在旋转轴（34）上，凸板（102）置于连杆（4）的后端上方，且凸板（102）与连杆（4）之间设有弹簧（103），弹簧（103）的上下两端分别与凸板（102）以及连杆（4）的后端连接，凸轮（5）置于连杆（4）的后端下方，凸轮（5）的下端配合安装有与凸轮（5）相垂直的锁紧柱（6），固定板（101）的内侧设有电机（7），电机（7）通过蜗轮蜗杆组（71）与凸轮（5）传动连接，旋转轴（34）的外端套设有齿轮（35），且腰型辅助限位框架（9）置于齿轮（35）与固定板（101）之间，锁紧柱（6）上转动连接有推杆（8），推杆（8）的后端与锁紧柱（6）转动连接，前段底部设有与齿轮（35）相适配的推进齿条（81），旋转轴（34）的外端还设有大腿支架（3），大腿支架（3）的上端与旋转轴（34）的外端固定连接，下端前侧设有膝关节托板（31），内侧设有弧段托板（33），膝关节托板（31）上配合安装有束紧带（32）。

2.根据权利要求1的一种步距可调式行走助力装置，其特征在于：凸轮（5）的上下两段分别为远点弧段（51）和近点弧段（52），且远点弧段（51）和近点弧段（52）之间通过圆角过渡，凸轮（5）中心与近点弧段（52）之间设有腰型调节槽（53），腰型调节槽（53）内侧设有齿牙边（55），锁紧柱（6）的内端置于腰型调节槽（53）内，且锁紧柱（6）的内端设有配合安装有六角螺母（61），六角螺母（61）与齿牙边（55）相适配。

3.根据权利要求2的一种步距可调式行走助力装置，其特征在于：凸轮（5）上靠近远点弧段（52）边缘处设有配重块（54）。

4.根据权利要求1的一种步距可调式行走助力装置，其特征在于：推杆（8）的前端上方设有水平设置的条形滑槽（82）。

5.根据权利要求4的一种步距可调式行走助力装置，其特征在于：腰型辅助限位框架（9）的外侧设有凸柱（91），凸柱（91）上转动连接有提杆（92），提杆（92）的下端内设有与条形滑槽（82）相适配的滑柱（93），且滑柱（93）可滑动的设置在条形滑槽（82）内。

6.根据权利要求1的一种步距可调式行走助力装置，其特征在于：腰部安装架（1）的前侧配合安装有束腰带（13），且腰部安装架（1）的中部开设有方形孔，方形孔中设有电池组（12），腰部安装架（1）的顶部设有与其连接的控制按钮（14）。

7.根据权利要求1的一种步距可调式行走助力装置，其特征在于：固定板（101）的内外两侧面对称设有保护盖（104）。