高度可调的辅助步行训练装置
技术领域
本发明涉及医疗康复器材领域,尤其涉及一种高度可调的辅助步行训练装置。
背景技术
脑瘫、中风等下肢瘫痪患者在进行康复训练时,需要借助辅助步行训练器材。由于患者下肢力量较弱,患者在步行训练时,需要设置减重机构固定患者的上身,以对患者下肢进行减重,并设置外骨骼用于纠正使用者步态。现有的辅助步行训练装置不能无级调节减重机构和下肢外骨骼的高度,以适用于患者身高,并且现有的辅助步行训练装置不能很好地固定患者的上身。专利CN221200953U公开了一种移动式下肢外骨骼康复机器人,包括移动机器人、下肢外骨骼机器人、减重装置,外骨骼机器人安装于移动机器人龙门架的内侧,移动机器人上端两侧的支架上固定安装有直线滑轨,直线滑轨上安装有滑块,滑块外侧固定连接减重装置,仅能调节减重装置的高度,外骨骼机器人的高度不能无极调节,并且不能很好地固定患者的上身。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种能够同时无级调节减重机构和下肢外骨骼高度的高度可调的辅助步行训练装置。
本发明是通过以下技术手段实现解决上述技术问题的:高度可调的辅助步行训练装置,包括底座(1)、升降机构(2)、减重机构(3)、下肢外骨骼(4);所述升降机构 (2)与所述底座(1)固定连接;所述升降机构(2)包括第一连接件(201)、第二连接件(202)、第三连接件(203)、器材连接装置(204)、第一支撑杆(205)、第二支撑杆(206)、第三支撑杆(207)、第四支撑杆(208)、第一齿轮(209)、第二齿轮(210)、第一伸缩杆(211)、第二伸缩杆(212);所述第一连接件(201)与所述底座(1)固定连接;所述第一支撑杆(205)、第二支撑杆(206)的下端分别通过连接轴与所述第一连接件(201)铰接,所述第一支撑杆(205)、第二支撑杆(206)的上端分别通过连接轴与所述第二连接件(202)铰接;所述第三支撑杆(207)、第四支撑杆(208)的下端分别通过连接轴与所述第二连接件(202)铰接,所述第三支撑杆(207)、第四支撑杆(208)的上端分别通过连接轴与所述第三连接件(203)铰接;所述器材连接装置(204)与所述第三连接件(203)固定连接;所述第一齿轮(209)固定连接在所述第二支撑杆(206)的上端,所述第二齿轮(210)固定连接在所述第四支撑杆(208)的下端,所述第一齿轮(209)与所述第二齿轮(210)啮合;所述第一伸缩杆(211)的下端通过连接轴与所述底座(1)铰接,所述第一伸缩杆(211)的上端通过连接轴与所述第一支撑杆(205)铰接;所述第二伸缩杆(212)的下端通过连接轴与所述第一支撑杆(205)铰接,所述第二伸缩杆(212)的上端通过连接轴与所述第三支撑杆(207)铰接;各连接轴的中轴线相互平行;所述第一伸缩杆(211)、第二伸缩杆(212)均能够自动进行无级伸缩;所述减重机构(3)、下肢外骨骼(4)分别与所述器材连接装置(204)固定连接。升降机构通过第一伸缩杆、第二伸缩杆分别支撑第一支撑杆、第三支撑杆,通过第一连接件、第二连接件、第三连接件、第一齿轮、第二齿轮联动第二支撑杆、第四支撑杆,能够实现升降高度无级调节,并且升降过程中第三连接件能够保持沿着中心线上下运动,方便使用和收纳;减重机构能够对下肢进行减重;下肢外骨骼能够纠正使用者的步态;升降机构带动减重机构和下肢外骨骼上下移动,能够同时无级调节减重机构和下肢外骨骼高度,以适用于使用者的身高。
作为优化的技术方案,所述第一支撑杆(205)两端的连接轴的中轴线中心点与所述第二支撑杆(206)两端的连接轴的中轴线中心点的连线为平行四边形,所述第三支撑杆(207)两端的连接轴的中轴线中心点与所述第四支撑杆(208)两端的连接轴的中轴线中心点的连线为平行四边形;两个平行四边形的上下两个底边均为水平线段,上面一个平行四边形的两个底边与下面一个平行四边形的两个底边长度相等,上面一个平行四边形的下底边位于下面一个平行四边形的上底边的正上方。双平行四边形结构能够保证结构的稳定。
作为优化的技术方案,所述第一伸缩杆(211)、第二伸缩杆(212)均采用自锁型气弹簧。自锁型气弹簧能够停在行程中的任意位置,停止后自行锁紧,使用时,通过按钮同时控制第一伸缩杆、第二伸缩杆的长度伸出与收缩,按钮松开时,第一伸缩杆、第二伸缩杆分别自行锁紧,实现一键式无级升降。
作为优化的技术方案,所述底座(1)包括安装杆(101)、连接杆(102)、车轮(103),两根安装杆(101)左右对称设置,所述连接杆(102)分别与两根安装杆(101)固定连接,两组对称设置的车轮(103)分别与两根安装杆(101)固定连接;两个升降机构(2)对称设置,两个升降机构(2)的第一连接件(201)分别与两根安装杆(101)固定连接,两个升降机构(2)的第一伸缩杆(211)分别与两根安装杆(101)铰接;所述减重机构(3)分别与两个升降机构(2)的器材连接装置(204)固定连接;两个下肢外骨骼(4)分别与两个升降机构(2)的器材连接装置(204)固定连接。底座的结构便于进行步行训练,设置两个升降机构使结构更加稳定,两个升降机构同步升降,能够同时无级调节减重机构和两个下肢外骨骼高度。
作为优化的技术方案,所述减重机构(3)包括承重杆(301)、第一固定端(302)、第一移动端(303)、第一锁紧装置(304)、髋部支撑装置、胸部支撑装置;所述承重杆(301)与所述器材连接装置(204)固定连接;所述第一固定端(302)固定连接在所述承重杆(301)上,所述第一移动端(303)与所述第一固定端(302)沿上下方向滑动配合,所述第一锁紧装置(304)将所述第一移动端(303)锁紧在所述第一固定端(302)上;所述髋部支撑装置与所述第一固定端(302)固定连接;所述胸部支撑装置与所述第一移动端(303)固定连接。通过设置髋部支撑装置和胸部支撑装置,能够很好地固定使用者的上身;方便调节胸部支撑装置相对于髋部支撑装置的高度位置,以配合使用者的上身长度。
作为优化的技术方案,所述髋部支撑装置包括髋部支撑杆(305)、髋部护具(306);所述髋部支撑杆(305)为开口方向朝前的弧形杆,所述髋部支撑杆(305)与所述第一固定端(302)固定连接;所述髋部护具(306)安装在所述髋部支撑杆(305)上,所述髋部护具(306)包括护具上部和护具下部;所述护具上部能够绑住使用者的髋部;所述护具下部的后侧与所述护具上部的后侧固定连接,所述护具下部的前侧与所述护具上部的前侧通过调节扣固定连接,所述护具下部能够绑住使用者的裆部,所述调节扣能够调节所述护具下部的松紧程度。髋部支撑装置的结构能够为使用者的髋部提供较好的支撑,更好地固定使用者的上身;通过调节护具下部的松紧程度可以调节减重力度。
作为优化的技术方案,所述胸部支撑装置包括胸部支撑杆(307)、胸部护具(308);所述胸部支撑杆(307)与所述第一移动端(303)固定连接;所述胸部护具(308)安装在所述胸部支撑杆(307)上,所述胸部护具(308)能够绑住使用者的胸部。胸部支撑装置的结构能够为使用者的胸部提供较好的支撑,更好地固定使用者的上身。
作为优化的技术方案,所述下肢外骨骼(4)包括第二固定端(405)、第二移动端(406)、第二锁紧装置(407)、大腿组件、大腿护具(410)、小腿板(411)、小腿护具(412);所述第二固定端(405)与所述器材连接装置(204)固定连接,所述第二移动端(406)与所述第二固定端(405)沿上下方向滑动配合,所述第二锁紧装置(407)将所述第二移动端(406)锁紧在所述第二固定端(405)上;所述大腿组件与所述第二移动端(406)固定连接,所述大腿护具(410)安装在所述大腿组件上;所述小腿板(411)与所述大腿组件铰接,所述小腿护具(412)安装在所述小腿板(411)上。方便调节下肢外骨骼的长度,以配合使用者的腿长。
作为优化的技术方案,所述下肢外骨骼(4)还包括位置调节装置,所述位置调节装置包括第一调节件(401)、第三锁紧装置(403)、第二调节件(402)、第四锁紧装置(404);所述第一调节件(401)与所述器材连接装置(204)沿前后方向滑动配合,所述第三锁紧装置(403)将所述第一调节件(401)锁紧在所述器材连接装置(204)上;所述第二调节件(402)与所述第一调节件(401)沿左右方向滑动配合,所述第四锁紧装置(404)将所述第二调节件(402)锁紧在所述第一调节件(401)上;所述第二固定端(405)与所述第二调节件(402)固定连接。方便调节下肢外骨骼的前后位置和左右位置,能够更好地配合使用者腿的位置。
作为优化的技术方案,所述大腿组件包括弹性装置(408)、大腿板(409);所述弹性装置(408)与所述第二移动端(406)固定连接,所述大腿板(409)的上部与所述弹性装置(408)固定连接;所述小腿板(411)的上端与所述大腿板(409)的下端铰接。通过弹性装置进行缓冲,能够配合使用者在行走过程中的中心高度变化。
本发明的优点在于:
1、减重机构能够对下肢进行减重,下肢外骨骼能够纠正使用者的步态,升降机构能够同时无级调节减重机构和下肢外骨骼高度,以适用于使用者的身高。
2、方便调节胸部支撑装置的高度位置、下肢外骨骼的长度以及下肢外骨骼的前后位置和左右位置,以配合使用者的上身长度、腿长和腿的位置。
3、设置髋部支撑装置和胸部支撑装置,胸部支撑装置和髋部支撑装置的结构能够为使用者的胸部提供较好的支撑,很好地固定使用者的上身。
4、通过调节护具下部的松紧程度可以调节减重力度。
5、通过弹性装置进行缓冲,能够配合使用者在行走过程中的中心高度变化。
附图说明
图1是本发明实施例高度可调的辅助步行训练装置的轴测示意图。
图2是本发明实施例高度可调的辅助步行训练装置的左视示意图。
图3是本发明实施例高度可调的辅助步行训练装置的主视示意图。
图4是本发明实施例底座的结构示意图。
图5是本发明实施例升降机构的外部结构示意图。
图6是本发明实施例升降机构的内部结构的轴测示意图。
图7是本发明实施例升降机构的内部结构的主视示意图。
图8是本发明实施例减重机构的结构示意图。
图9是本发明实施例下肢外骨骼的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1至图3所示,高度可调的辅助步行训练装置,包括底座1、升降机构2、减重机构3、下肢外骨骼4、扶手5。
两个升降机构2对称设置并分别与底座1固定连接;减重机构3的左右两侧分别与两个升降机构2固定连接;两个下肢外骨骼4分别与两个升降机构2固定连接;两个扶手5分别固定连接在减重机构3后端的左右两侧,用于推动该装置。
如图4所示,底座1包括安装杆101、连接杆102、车轮103;两根安装杆101均沿水平方向且相互平行,两根安装杆101左右对称设置;连接杆102的两端分别与两根安装杆101的后端固定连接;两组对称设置的车轮103分别与两根安装杆101固定连接,每组设有两个车轮103,各车轮103上均设有阻尼调节与刹车机构。底座1为该装置的主要支撑框架,通过车轮103的阻尼调节与刹车机构来控制该装置的阻尼大小与刹车。
如图5至图7所示,升降机构2包括第一连接件201、第二连接件202、第三连接件203、器材连接装置204、第一支撑杆205、第二支撑杆206、第三支撑杆207、第四支撑杆208、第一齿轮209、第二齿轮210、第一伸缩杆211、第二伸缩杆212、外壳213。
两个升降机构2的第一连接件201分别与两根安装杆101固定连接,两个升降机构2的第一伸缩杆211分别与两根安装杆101铰接。
第一连接件201固定连接在安装杆101的中部;第一支撑杆205、第二支撑杆206的下端分别通过固定连接于自身的连接轴与第一连接件201铰接,第一支撑杆205、第二支撑杆206的上端分别通过固定连接于自身的连接轴与第二连接件202铰接;第三支撑杆207、第四支撑杆208的下端分别通过固定连接于自身的连接轴与第二连接件202铰接,第三支撑杆207、第四支撑杆208的上端分别通过固定连接于自身的连接轴与第三连接件203铰接;器材连接装置204与第三连接件203固定连接;第一齿轮209固定连接在第二支撑杆206上端的连接轴的外圈,第二齿轮210固定连接在第四支撑杆208下端的连接轴的外圈,第一齿轮209与第二齿轮210啮合;第一伸缩杆211的下端通过固定连接在安装杆101上的连接轴与安装杆101铰接,第一伸缩杆211的上端通过固定连接在第一支撑杆205上的连接轴铰接在第一支撑杆205的下部;第二伸缩杆212的下端通过固定连接在第一支撑杆205上的连接轴铰接在第一支撑杆205的上部,第二伸缩杆212的上端通过固定连接在第三支撑杆207上的连接轴铰接在第三支撑杆207的上部;各连接轴的中轴线相互平行,各连接轴的中轴线沿水平方向且垂直于安装杆101的长度方向;外壳213分为五段,第一段与安装杆101固定连接并包围在第一连接件201的外侧,第二段与第一支撑杆205、第二支撑杆206分别固定连接并包围在第一支撑杆205、第二支撑杆206的外侧,第三段与第二连接件202固定连接并包围在第二连接件202、第一齿轮209、第二齿轮210的外侧,第四段与第三支撑杆207、第四支撑杆208分别固定连接并包围在第三支撑杆207、第四支撑杆208的外侧,第五段与器材连接装置204固定连接并包围在第三连接件203的外侧。
第一连接件201、第二连接件202、第三连接件203均为平板状,第一连接件201、第二连接件202、第三连接件203的板面垂直于各连接轴,第一支撑杆205、第三支撑杆207、第一齿轮209、第二齿轮210位于第一连接件201、第二连接件202、第三连接件203的同一侧板面外侧,第二支撑杆206、第四支撑杆208位于第一连接件201、第二连接件202、第三连接件203的另一侧板面外侧。
第一支撑杆205两端的连接轴的中轴线中心点与第二支撑杆206两端的连接轴的中轴线中心点的连线为平行四边形,第三支撑杆207两端的连接轴的中轴线中心点与第四支撑杆208两端的连接轴的中轴线中心点的连线为平行四边形,两个平行四边形的上下两个底边均为水平线段,上面一个平行四边形的两个底边与下面一个平行四边形的两个底边长度相等,上面一个平行四边形的下底边位于下面一个平行四边形的上底边的正上方。
第一伸缩杆211、第二伸缩杆212均采用自锁型气弹簧,能够自动进行无级伸缩并能够停在行程中的任意位置,停止后自行锁紧。
升降机构2的使用方法为,通过按钮同时控制两个升降机构2的第一伸缩杆211、第二伸缩杆212的长度伸出与收缩,按钮松开时,两个升降机构2的第一伸缩杆211、第二伸缩杆212分别自行锁紧,通过各升降机构2的第一伸缩杆211、第二伸缩杆212分别支撑各升降机构2的第一支撑杆205、第三支撑杆207,通过各升降机构2的第一连接件201、第二连接件202、第三连接件203、第一齿轮209、第二齿轮210联动各升降机构2的第二支撑杆206、第四支撑杆208,能够实现升降高度无级调节,并且升降过程中两个升降机构2的第三连接件203均能够保持沿着中心线上下运动,两个升降机构2同步升降,带动减重机构3和两个下肢外骨骼4同时升降,能够同时无级调节减重机构3和两个下肢外骨骼4高度。
如图8所示,减重机构3包括承重杆301、第一固定端302、第一移动端303、第一锁紧装置304、髋部支撑装置、胸部支撑装置。
器材连接装置204为长度方向平行于安装杆101长度方向的杆件,承重杆301的左右两端即减重机构3的左右两侧分别与两个升降机构2的器材连接装置204的后端固定连接;第一固定端302为长度方向沿竖直方向的杆件,第一固定端302固定连接在承重杆301的前侧中间,第一固定端302的后侧与承重杆301的前侧之间形成滑动通道;第一移动端303为长度方向沿竖直方向的杆件,第一移动端303穿入所述滑动通道中,与第一固定端302沿上下方向滑动配合;第一固定端302与第一移动端303上相对应位置分别开设有第一锁紧孔,所述第一锁紧孔为长度方向沿竖直方向的条形孔;第一锁紧装置304采用快速把手,第一锁紧装置304从第一移动端303的后方穿过所述第一锁紧孔将第一移动端303锁紧在第一固定端302上;所述髋部支撑装置与第一固定端302固定连接;所述胸部支撑装置与第一移动端303固定连接。
所述髋部支撑装置包括髋部支撑杆305、髋部护具306;髋部支撑杆305为开口方向朝前的弧形杆,髋部支撑杆305的后侧中间与第一固定端302的前侧上部固定连接,髋部支撑杆305能够支撑在使用者的髋部背后;髋部护具306通过两个套环安装在髋部支撑杆305上,髋部护具306包括护具上部和护具下部;所述护具上部为前侧带有插扣的环形带状,能够绑住使用者的髋部;所述护具下部的后侧与所述护具上部的后侧固定连接,所述护具下部的前侧与所述护具上部的前侧通过两个调节扣固定连接,所述护具下部能够绑住使用者的裆部,所述调节扣能够调节所述护具下部的松紧程度,从而调节减重力度。
所述胸部支撑装置包括胸部支撑杆307、胸部护具308;胸部支撑杆307为长度方向平行于承重杆301长度方向的杆件,胸部支撑杆307的后侧中间与第一移动端303的前侧上部固定连接,胸部支撑杆307能够支撑在使用者的胸部背后;胸部护具308通过两个套环安装在胸部支撑杆307上,胸部护具308为前侧带有插扣的环形带状,能够绑住使用者的胸部。
如图9所示,下肢外骨骼4包括位置调节装置、第二固定端405、第二移动端406、第二锁紧装置407、弹性装置408、大腿组件、大腿护具410、小腿板411、小腿护具412。
两个下肢外骨骼4分别与两个升降机构2的器材连接装置204固定连接。
所述位置调节装置包括第一调节件401、第二调节件402、第三锁紧装置403、第四锁紧装置404;第一调节件401的上部开设有贯穿第一调节件401前后两侧的第一调节孔,第一调节件401通过所述第一调节孔套在器材连接装置204的外部,与器材连接装置204沿前后方向滑动配合;第三锁紧装置403采用旋钮把手,第三锁紧装置403从第一调节件401的外部穿入所述第一调节孔中,将第一调节件401锁紧在器材连接装置204上;第一调节件401的下部开设有贯穿第一调节件401左右两侧的第二调节孔;第二调节件402为长度方向平行于各连接轴中轴线的杆件,第二调节件402穿过所述第二调节孔,与第一调节件401沿左右方向滑动配合;第四锁紧装置404采用旋钮把手,第四锁紧装置404从第一调节件401的外部穿入所述第二调节孔中,将第二调节件402锁紧在第一调节件401上。
第二固定端405与所述位置调节装置的第二调节件402的内侧端部固定连接,通过所述位置调节装置与器材连接装置204固定连接;第二固定端405上开设有滑动空腔;第二移动端406穿入所述滑动空腔中,与第二固定端405沿上下方向滑动配合;第二固定端405与第二移动端406上相对应位置分别开设有第二锁紧孔,所述第二锁紧孔为长度方向沿竖直方向的条形孔;第三锁紧装置407采用快速把手,第三锁紧装置407从第二固定端405的外侧穿过所述第二锁紧孔,将第二移动端406锁紧在第二固定端405上;所述大腿组件与第二移动端406固定连接,大腿护具410安装在所述大腿组件上;小腿板411与所述大腿组件铰接,小腿护具412安装在小腿板411上。
所述大腿组件包括弹性装置408、大腿板409;弹性装置408包括盒体、弹簧、盖板;所述盒体的顶部与第二移动端406的底部固定连接,所述盒体上开设有安装腔,所述弹簧固定连接在所述安装腔中,所述盖板与所述盒体固定连接并封闭住所述安装腔的开口;大腿板409的上部穿入所述安装腔中并与所述弹簧固定连接,通过弹性装置408进行缓冲,能够配合使用者在行走过程中的中心高度变化;小腿板411的上端与大腿板409的下端铰接。
大腿护具410包括大腿支撑板、大腿绑带,所述大腿支撑板固定连接在大腿板409的中部内侧,所述大腿支撑板为配合大腿外侧形状的弧形板,所述大腿绑带安装在所述大腿支撑板上,所述大腿绑带为环形带状;小腿护具412包括小腿支撑板、小腿绑带,所述小腿支撑板固定连接在小腿板411的中部内侧,所述小腿支撑板为配合小腿外侧形状的弧形板,所述小腿绑带安装在所述小腿支撑板上,所述小腿绑带为环形带状。
使用时,首先调节两个升降机构2,使髋部护具306处于合适的位置;再调节减重装置3的第一移动端303、两个下肢外骨骼4的第一调节件401、第二调节件402、第二移动端406,使胸部护具308处于合适的高度位置,两个下肢外骨骼4处于合适的前后左右位置以及两个下肢外骨骼4的长度适合使用者的腿长;然后分别穿戴好髋部护具306、胸部护具308、大腿护具410、小腿护具412,即可进行步行训练。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。