[實用新型]一種履帶驅動的助行外骨骼

有效

• 申請號: 201620079155.3
• 申請日: 2016-01-27
• 公開（公告）號: CN205359912U
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 鄭凱;汪凱;裘君;吳犇犇;方雅琴
• 申請（專利權）人: 鄭凱
• 主分類號: A61H3/00
• 分類號: A61H3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及康復器械設備領域，具體涉及一種履帶驅動的助行外骨骼。

背景技術

截癱患者由于肢體機能損傷而必須借助外部器械來實現基本生活。

在申請公布號為CN104856842A,申請公布日為2015年8月26日的文件一中公開了一種足底輪式驅動的截癱助行外骨骼，包括下肢支具、足底驅動模塊和電源及控制電路，其中下肢支具用于支撐和固定使用者下肢；足底驅動模塊包括由動力推動使得使用者前行的輪子；電源及控制電路包括電源模塊、驅動裝置和信號收發裝置。該文件公開的技術中，其膝蓋和髖關節部分無法通自由運動，對斜坡，臺階等常規地形無法適應，限制了使用環境。

在申請公布號為CN104582668A,申請公布日為2015年4月29日的文件二中公開了一種行動輔助設備，其包括外骨骼和控制系統，所述外骨骼包括與使用者下肢相關聯的至少一個帶動力的關節，以及與所述下肢相關聯的多個傳感器。該文件公開的技術在于對腳和踝關節沒有相應的機能部件或者保護部件。

在申請公布號為CN104869970A，申請公布日為2015年8月26日的文件三中公開了一種可重新配置的外骨骼，200)，所述外骨骼可利用分成三個類別的裝置來加以即時重新配置、調整或控制，特定來說，所述三個類別包含可交換未經致動支腿、可鎖定橫向及冠狀髖部旋轉件及軟件控制自由關節。該文件公開的技術在于腳和踝關節沒有相應的機能部件。

發明內容

針對上述問題，本實用新型所要解決的技術是提供一種履帶驅動的助行外骨骼，無法自主行走的人，通過本實用新型的幫助，可以完成日常的出行和坐立，實現腿腳同時協動，其中髖關節，膝關節，踝關節都有對應的機能結構。

為了解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是，一種履帶驅動的助行外骨骼，包括支撐組件、動力組件和控制器，其結構特點是，所述支撐組件包括腰部支撐、大腿支撐、小腿支撐和足底支撐，所述腰部支撐與大腿支撐之間通過髖關節連接，所述大腿支撐和小腿支撐之間通過膝關節連接，所述小腿支撐與足底支撐之間通過踝關節連接；所述動力組件包括減速機和電機，所述控制器控制減速機和電機。

進一步地，所述髖關節包括腰部連接器和大腿上連接器，所述腰部連接器和大腿上連接器通過連軸和軸承連接，所述膝關節包括大腿下連接器和小腿上連接器，所述大腿下連接器與小腿上連接器通過連軸和軸承連接，所述踝關節包括小腿下連接器和踏板連接器，所述小腿下連接器和踏板連接器通過連軸和軸承連接；所述腰部支撐包括靠背支架，所述靠背支架連接腰部連接器，所述大腿支撐包括大腿連接桿，所述大腿連接桿上端連接大腿上連接器，下端連接大腿下連接器，所述小腿支撐包括小腿連接桿，所述小腿連接桿上端連接小腿上連接器，下端連接小腿下連接器，所述足底支撐包括腳部踏板，所述腳部踏板則與踏板連接器連接。

進一步地，所述電機包括第一電機、第二電機和第三電機，所述減速機包括第一減速機、第二減速機和第三減速機，所述第一電機和第一減速機安裝在髖關節處，所述第二電機和第二減速機安裝在膝關節處，所述第三電機和第三減速機安裝在踝關節處。

進一步地，所述足底支撐下端設有履帶移動裝置，所述履帶移動裝置包括履帶、驅動輪、微電腦控制系統、第四電機和第四減速機，所述履帶與驅動輪嚙合，所述微電腦控制系統控制第四電機和第四減速機，所述第四電機和第四減速機控制驅動輪。

進一步地，所述靠背支架上安裝有電池、驅動模塊和主控板，所述電池為驅動和主控板提供電源，所述主控板控制驅動模塊，所述驅動模塊通過電線連接到動力組件和履帶移動裝置。

進一步地，所述大腿連接桿和小腿連接桿兩端設有多個第一限位孔，相應地，所述大腿上連接器、大腿下連接器、小腿上連接器和小腿下連接器上設有多個第二限位孔。

進一步地，所述髖關節、膝關節和踝關節均設有角度傳感器，所述角度傳感器與主控板連接。

進一步地，所述大腿連接桿、小腿連接桿上設有柔性纏帶。

本實用新型通過控制器向主控板發送控制指令，主控板控制驅動模塊，驅動模塊控制第一電機和第一減速機從而實現對髖關節的控制，驅動模塊控制第二電機和第二減速機從而實現對膝關節的控制，驅動模塊控制第三電機和第三減速機從而實現對踝關節的控制，而髖關節、膝關節以及踝關節上的角度傳感器將角度變化傳給主控板，然后主控板進行分析是否進行補償運動，避免由于機械結構問題導致的轉動欠缺或轉動過度。本實用新型通過外骨骼足下的履帶或者輪轂的速度差，實現不用抬步達到模擬人行走的下肢運動狀態。

附圖說明