[實用新型]十自由度下肢助行裝置

有效

• 申請號: 201320391526.8
• 申請日: 2013-07-02
• 公開（公告）號: CN203436523U
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 張峻霞;胡俊義;溫泉;蘇海;王新亭;張琰;戴鳳智
• 申請（專利權）人: 天津科技大學
• 主分類號: A61H3/00
• 分類號: A61H3/00
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 劉玲

技術領域

本實用新型涉及下肢助行裝置，特別是一種輔助支撐下肢癱瘓患者重新站立行走的具有動力操作和自主平衡性的十自由度下肢助行裝置。

背景技術

動力式助行器工程是現代科學技術進步與人體康復需求相結合的成果，目的是研究開發對下肢癱瘓者進行行走功能評估、診斷、恢復、步行代償以及護理所需的各種助行設備。目前，世界上約有10余家實驗室在從事可穿戴型助行器的研究，且大多是用于正常人的助力或是下肢功能障礙患者的康復，很少有用于幫助下肢癱瘓者重新站立行走的裝置的研究。且現有的研究多是采用電機直接驅動或是氣動，造價也都比較昂貴。

發明內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種幫助下肢癱瘓者重新站立行走的具有動力操作和自主平衡性的十自由度下肢助行裝置。

本實用新型解決其技術問題是通過以下技術方案實現的：

一種十自由度下肢助行裝置，其由腰部支撐架及對稱位于腰部支撐架兩側下部的下肢組件構成，該下肢組件均由大腿支撐桿、小腿支撐桿、腳部組件、髖關節球面副、膝關節轉動副、踝關節球面副、髖關節主驅動器、膝關節主驅動器、踝關節主驅動器、髖關節輔助驅動器及踝關節輔助驅動器構成，大腿支撐桿的上端通過髖關節球面副安裝于腰部支撐架下部，小腿支撐桿通過膝關節轉動副安裝于大腿支撐桿下端，腳部組件通過踝關節球面副安裝于小腿支撐桿下端，大腿支撐桿與腰部支撐架之間安裝有髖關節主驅動器，大腿支撐桿與小腿支撐桿之間安裝有膝關節主動驅動器，小腿支撐桿與腳部組件之間安裝有踝關節主驅動器，腰部支撐架與大腿支撐桿的外側安裝膝關節輔助驅動器，小腿支撐桿與腳部組件外側安裝踝關節輔助驅動器。

而且，所述的腰部支撐架、大腿支撐桿中部、小腿支撐桿中部和腳部組件均設置有緊固帶。

而且，所述的腰部支撐架由腰部主支撐桿及對稱的兩腰側桿通過直角連接件固裝而成。

而且，所述的腳部組件由腳側板及腳底板構成，腳底板由前腳板及后腳板采用彈性件連接而成，后腳板與腳側板垂直固裝。

而且，所述髖關節主驅動器、膝關節主驅動器、踝關節主驅動器、髖關節輔助驅動器及踝關節輔助驅動器均采用電動推桿。

而且，所述髖關節主驅動器、膝關節主驅動器、踝關節主驅動器、髖關節輔助驅動器及踝關節輔助驅動器均連接至一控制器。

本實用新型的優點和有益效果為：

1.本實用新型的十自由度下肢助行裝置，每條下肢組件都具有五個自由度（包括髖關節的屈伸自由度和外展內收自由度，膝關節的屈伸自由度，踝關節的屈伸自由度和外展內收自由度），并且通過各驅動器（電動推桿）對每個自由度都進行驅動，通過對髖關節、膝關節和踝關節的屈伸自由度進行驅動實現模擬人體正常行走時的運動。通過對踝關節和髖關節的外展內收自由度進行驅動實現對助行器重心位置的調節，從而使重心能夠落在行走時的支撐多邊形之內，實現助在行器行走時能自主的保持平衡。

2.本實用新型的十自由度下肢助行裝置，腳底板采用分離的前腳板和后腳板通過彈簧片連接組成，解放了腳趾關節的自由度。

3.本實用新型的十自由度下肢助行裝置，腰部支撐架以及大小腿桿件都采用市面上的標準鋁型材，在保證強度的同時減輕助行器重量，降低了成本。

4.本實用新型結構設計科學合理，每條腿都具有五個自由度，從而實現輔助支撐下肢癱瘓患者重新站立行走的目的，具有動力操作同時具有自主平衡性，是一種具有較高創新性的動力式下肢助行裝置。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為圖1的左視圖。

附圖說明：

1-腰部主支撐桿、2-直角連接件、3-兩腰側桿、4-髖關節球面副、5-髖關節輔助驅動器、6-髖關節主驅動器、7-膝關節轉動副、8-小腿支撐桿、9-踝關節輔助驅動器、10-踝關節球面副、11-膝關節主驅動器、12-大腿支撐桿、13-踝關節主驅動器、14-腳側板、15-后腳板、16-彈性件、17-前腳板。

具體實施方式

下面通過具體實施例對本實用新型作進一步詳述，以下實施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本實用新型的保護范圍。

一種十自由度下肢助行裝置，其由腰部支撐架及對稱位于腰部支撐架兩側下部的下肢組件構成。腰部支撐架由腰部主支撐桿1及對稱的兩腰側桿3通過直角連接件2固裝而成。