[發明專利]一種基于重力平衡的下肢助力裝置

有效

• 申請號: 202110885492.7
• 申請日: 2021-08-03
• 公開（公告）號: CN113576833B
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發明（設計）人: 張振;闞延鵬;劉永明;趙轉哲;張師榕;葉國文;付磊
• 申請（專利權）人: 安徽工程大學
• 主分類號: A61H1/02
• 分類號: A61H1/02
• 代理公司: 蕪湖思誠知識產權代理有限公司 34138
• 代理人: 陳小龍

本發明公開了一種基于重力平衡的下肢助力裝置，涉及康復機械領域，包括椅子主體和安裝于椅子主體上的助力裝置，所述助力裝置包括大腿綁帶組件、小腿綁帶組件、調節裝置和驅動裝置,本裝置通過設置調節組件一和調節組件二，使得小腿綁帶與大腿綁帶的位置可調，適合于下肢長度不同的患者，通過設置電機二，帶動驅動裝置，輔助大腿綁帶帶著大腿向上運動做髖關節康復運動、小腿綁帶帶著小腿做輔助膝關節康復運動，且在該過程中，彈簧一、彈簧二輔助平衡。

技術領域

本發明涉及康復機械領域，特別涉及一種基于重力平衡的下肢助力裝置。

背景技術

患者在坐姿狀態下進行膝關節、髖關節的康復訓練時，由于患者的肌力強弱不同其康復訓練方式也不同，根據肌力分級標準，共分為六個等級(如圖5所示)，現階段具備重力平衡效應的康復設備大多服務于MMT-3到MMT-5級的患者，這類患者可以抵抗一定的重力，很少有針對MMT-2級患者服務的康復訓練裝置，這類患者只能克服較少自身重力；

現有的康復訓練方式有：1.配重法：其原理是通過添加等量配重保證機器人機械臂質心位置維持不變實現機器人重力平衡。機器人自重越大則需添加的配重越大，運動時會產生較大的慣性力，造成機器人動態特性降低，不利于機器人控制，所以配重法適用范圍有限；2.凸輪機構法：原理是利用凸輪輪廓的非線性變化改變彈簧形變精確平衡電機負載，由于凸輪的非線性特點，即使負載發生改變也可以精確完成機器人重力平衡，但是受凸輪的非線性特點限制，凸輪機構法能夠平衡的變化負載必須是已知特定的，即特定變化負載對應于特定凸輪輪廓，但是，凸輪的加工費用昂貴，這制約了其在重力平衡中的廣泛應用；3.在關節處加電機，依靠彈簧、連桿、配重物和電機連在一起的，相當于給電機加負載減小扭矩，間接抵消小腿的重力，這種方法是服務于稍有力的患者，不能完全平衡腿部重力，因此，需要提供一種基于重力平衡的下肢助力裝置解決上述問題。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供以下的技術方案：

一種基于重力平衡的下肢助力裝置，包括椅子主體和安裝于椅子主體上的助力裝置，所述助力裝置包括大腿綁帶組件、小腿綁帶組件、調節裝置和驅動裝置，所述大腿綁帶組件用于固定大腿并通過調節裝置調節其長度，所述小腿綁帶組件用于固定小腿并通過調節裝置調節其長度，所述驅動裝置用于輔助關節康復。

優選的，所述椅子主體上表面開有讓位槽，所述大腿綁帶組件安裝于椅子主體的安裝板一和安裝板二，所述安裝板一上轉動連接兩個結構對稱的導套一和滑動于導套一內的導桿一，兩根所述的導桿一另一端安裝于安裝板三上，所述安裝板二上安裝彈簧一，所述彈簧一的另一端連接于其中一根導桿一上，另一根導桿一上設有大腿綁帶，所述大腿綁帶下端設有交叉滾子導軌一，且交叉滾子導軌一活動于讓位槽內。

優選的，所述小腿綁帶組件包括兩根轉動連接于安裝板三上且結構對稱的導桿二以及套接于導桿二外的導套二，所述導套二上連接有鋼絲繩，所述鋼絲繩另一端套于滑輪外且其末端連接于彈簧二上，所述彈簧二另一端連接于安裝板一上，兩導套二下端安裝有腳踏，其中一個導套二上設有小腿綁帶，所述小腿綁帶一側設有連接桿，所述連接桿內安裝交叉滾子導軌四。

優選的，所述調節裝置包括安裝于椅子主體上的調節組件一和調節組件二。

優選的，所述調節組件一包括安裝于椅子主體側板上的兩個安裝架一，兩安裝架一間設有導柱一和絲杠一，所述導柱一和絲杠一外套接滑板一，所述滑板一上設有交叉滾子導軌二，所述交叉滾子導軌二外側連接滑塊，所述滑塊下端滑動連接于限位架內，所述滑塊外側轉動連接連桿三，所述連桿三另一端轉動連接連桿二，所述連桿二一側轉動連接于椅子主體下端側板上，所述絲杠一下端連接電機一，所述電機一安裝于下端的安裝架一上。

優選的，所述調節組件二包括兩個安裝于椅子主體側板上的安裝架二，兩安裝架二間設有導柱二和絲杠二，所述導柱二和絲杠二外套接滑板二，所述滑板二上安裝推板，所述推板上安裝交叉滾子導軌三，絲杠二一端連接電機三，電機安裝于安裝架二上。