[發明專利]一種多功能助力式外骨骼椅

在審

• 申請號: 201910546579.4
• 申請日: 2019-06-24
• 公開（公告）號: CN110478198A
• 公開（公告）日: 2019-11-22
• 發明（設計）人: 楊金林;張修銘;常紅陽;周英劍;施榕俊;孫靖宇
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: A61H3/00
• 分類號: A61H3/00
• 代理公司: 33241 杭州斯可睿專利事務所有限公司
• 代理人: 李百玲<國際申請>=<國際公布>=<進入

1.一種多功能助力式外骨骼椅，其特征在于：包括兩個單腿機構，兩個單腿機構左右對稱布置；

每個單腿機構均包括上腿板、下腿板、一級傳動機構、翻轉板、二級傳動機構和支撐板，所述上腿板的下端與下腿板的上端鉸接，所述上腿板的前側面上設有上腿綁帶，所述下腿板的前側面上設有下腿綁帶，下腿綁帶與用于調整下腿綁帶長短的棘輪收線裝置連接，棘輪收線裝置安裝在下腿板上，所述翻轉板的前端鉸接在下腿板的后側面上部上，所述支撐板的前端鉸接在下腿板的后側面下端上；

所述一級傳動機構包括一級傳動桿、第一步進電機、第一絲桿、第一滑塊和第一滑道，所述第一步進電機和第一滑道安裝在翻轉板的頂面上，第一滑道沿著翻轉板的前后方向布置，第一絲桿與第一滑道的布置方向相同，所述第一絲桿安裝在第一滑道里并與第一步進電機的輸出軸連接，所述第一滑塊安裝在第一絲桿上并與第一絲桿形成前后滑動副，所述一級傳動桿的上端與上腿板的后側面鉸接，所述一級傳動桿的下端穿入第一滑道并與第一滑塊鉸接；

所述二級傳動機構包括二級傳動桿、第二步進電機、第二絲桿、兩個第二滑塊、第二滑道、剪叉結構、氣彈簧和第三滑道，所述第二步進電機和第二滑道安裝在翻轉板的底面上，第二滑道沿著翻轉板的前后方向布置，第二絲桿與第二滑道垂直布置并與第二步進電機的輸出軸連接，兩個第二滑塊對稱布置在第二滑道的左右兩側且同時安裝在第二絲桿上，并與第二絲桿形成左右滑動副；所述剪叉結構包括兩個連桿，兩個連桿的前端分別與兩個第二滑塊鉸接，二級傳動桿的上端穿入第二滑道且同時與兩個連桿的后端鉸接，所述二級傳動桿的下端穿入第三滑道內，所述第三滑道位于翻轉板的下方且沿著下腿板的高度方向安裝在下腿板的后側面上，所述第三滑道的上端固定有水平支撐架，所述水平支撐架位于翻轉板的下方，所述第三滑道上設有可上下滑動的限位軸，所述限位軸位于二級傳動桿的下方，所述支撐桿的上端穿入第三滑道的同時與該限位軸鉸接，所述支撐桿的下端與支撐板的頂面鉸接，所述氣彈簧位于第三滑道內，且其上端與支撐桿的上端連接，其下端與第三滑道的下端連接；當翻轉板向下翻轉供使用者休息時，二級傳動桿的下端頂觸該限位軸，使得限位軸及其上的支撐桿向下滑動，同時使得支撐板撐開在地面上；當使用者站立時，二級傳動桿在第二步進電機的作用下復位，支撐板在氣彈簧的作用下復位；

所述下腿綁帶上設有用于照明的LED照明燈，所述翻轉板的周邊上設有用于警示的LED警示燈，光源傳感器安裝在上腿板上且與控制器連接，控制器分別與LED照明燈、LED警示燈、第一步進電機、第二步進電機連接；通過第一步進電機和第二步進電機控制翻轉板和支撐板的翻轉，實現坐位和站立位之間的轉換；

在不使用時，兩個單腿機構可通過離合器連接機構連接。

2.如權利要求1所述的一種多功能助力式外骨骼椅，其特征在于：所述離合器連接機構包括卡環軸部件、螺紋軸部件和連接螺紋轉套，所述卡環軸部件、螺紋軸部件均為L型，卡環軸部件的左端、螺紋軸部件的右端分別安裝在兩個單腿機構的上腿板的后側面上，所述卡環軸部件的右端與螺紋軸部件的左端通過連接螺紋轉套可拆卸連接；

所述卡環軸部件的右端上設有卡環，所述連接螺紋轉套套裝在卡環軸部件上，連接螺紋轉套的右側內設有內螺紋，所述螺紋軸部件的左端上設有外螺紋；當需要連接時，將連接螺紋轉套右移并與螺紋軸部件的左端螺紋連接，與此同時卡環軸部件上的卡環限位在連接螺紋轉套上。

3.如權利要求1或2所述的一種多功能助力式外骨骼椅，其特征在于：所述棘輪收線裝置包括手輪、主軸、棘輪、棘爪、輪圈和拉簧，所述主軸的上下兩端通過軸承座可轉動的安裝在下腿板的后側面上，所述手輪固定安裝在主軸的上端，所述棘輪位于手輪的下方安裝在主軸上，所述主軸上固定有外延的支軸，所述棘爪通過壓簧安裝在該支軸上，所述棘爪與棘輪嚙合，所述拉簧的前端與下腿板連接，所述拉簧的后端鉤掛在支軸上；所述輪圈固定在主軸的下部上，所述下腿綁帶的左端與輪圈固定連接，下腿綁帶的右端穿過下腿板上的槽口，繞過下腿板的前側面與下腿板的右側固定連接；轉動手輪，帶動主軸及其上的輪圈轉動，下腿綁帶可纏繞在輪圈上，從而實現下腿綁帶松緊的調整，并通過拉簧定位支軸，進而將棘爪定位。

4.如權利要求1或2所述的一種多功能助力式外骨骼椅，其特征在于：所述下腿板的下端設有滾輪，上腿板的外側設有把手。

5.如權利要求1或2所述的一種多功能助力式外骨骼椅，其特征在于：所述上腿綁帶包括兩條綁帶和用于調節綁帶松緊的帶扣，兩條綁帶的后端分別與上腿板的左右兩側固定連接，兩條綁帶的前端通過帶扣連接。