[其他]步行助力裝置

無效

• 申請號: 85107981
• 申請日: 1985-10-28
• 公開（公告）號: CN85107981A
• 公開（公告）日: 1986-07-02
• 發明（設計）人: 霍滿煥;霍兆利;霍兆寧
• 申請（專利權）人: 霍滿煥
• 主分類號: A61H3/00
• 分類號: A61H3/00
• 代理公司: 河北專利事務所
• 代理人: 劉聞鐸

本發明為一種步行機構，具體講是利用重力作用可使機械腿鎖定或伸直的，由機械腿承受壓力的步行助力裝置。

本發明適用于作為老、弱和殘腿人員、普通人負重走路、登山的助力裝置，可作為人力機械的驅動助力裝置，也可以用于步行式機械的裝置。

現有的代步機械如自行車、三輪車、輪椅等，都要求路面平整，不適于高低不平路面，也不適于登山、上下樓梯等常見情況。對老、弱、殘肢人員或普通人負重行步需要有一種適于上述情況的助力裝置。

本發明的目的是提供一種不受地面條件限制、由人控制的，可以適應于地面起伏不平、登山或上下樓梯等環境，對老、弱、殘腿人員或普通人負重行走時起到助力作用的裝置。

本發明是由兩套腿式助力機構，與承受重力的鞍座組合在一起，在工作狀態中兩套機構作交替擺動，即邁進動作，每套機構由上腿、抬腿機構、膝式關節、下腿、柔性拉桿、緩沖器及控制器等所組成。

本發明是通過以下方式實現的，參照圖1，行走時人跨在鞍座〔1〕上，由鞍座承受人體及負重物重量，鞍座下邊兩側各有一條凹月形平衡槽，上腿〔2〕上端呈叉狀，在叉端上有兩個輥輪以該槽為導軌在槽內滾動，兩者結合在一起使之在行走過程中鞍座保持平衡穩定。抬腿器〔3〕是由一推力彈簧裝在套管內所組成，其一端與上腿鉸聯于〔O〕點，另一端與鞍座下邊的延長桿鉸聯于〔O′〕點，當上腿處于豎直位置時，抬腿器〔3〕也處于豎直位置，此時彈簧被壓縮到最短位置并垂直作用于鞍座平衡槽，當偏離豎直位置時，上腿在彈簧作用下自行抬起并向前邁進。上腿是附于人腿內側的，并有一彎月形助伸器〔10〕，在人腿擺動的同時控制上腿的動作。上腿〔2〕與膝式關節〔4〕相聯，膝式關節〔4〕下端接下腿〔5〕，下腿下端有一個緩沖彈簧〔6〕，行走時起緩沖平穩作用。隨動卡件〔8〕與控制器〔7〕聯在一起，人由腳（或鞋）帶動隨動卡件〔8〕，并控制邁步大小、抬腿高度及道路選擇。接觸地面的觸地端是一個拉力觸頭，用以控制膝式關節的動作，即控制器〔7〕。當接觸地面控制器觸頭受力時，通過柔性桿〔9〕拉動膝式關節受力點，使膝式關節產生自鎖，保持機械腿鎖定或伸直。當上腿與豎直位置的偏角小于15°時產生自鎖，即自鎖角α＜15°時，即當機械腿彎曲度超過自鎖角時，或使機械腿由曲變伸時，則需由人腿壓動助伸器〔10〕保持平衡或伸直。這樣負重（包括人體重）直接作用在機械腿上。機械腿是由鋼管等件構成，可以承擔較大的力，從而減輕人體負擔。

膝式關節的原理是控制器所受到的力通過拉桿作用控制凸輪的自鎖機構，用以實現機械腿鎖定或伸直的關鍵動作，本發明采取兩種形式的實施方案，結合附圖詳細地描述如下：

圖2為雙凸輪膝式關節示意圖，是本發明的第一種實施方案。由殼體〔11〕、剪形凸輪付〔12〕、滑槽〔13〕、滑動接頭〔14〕小連桿〔15〕、上腿端部〔16〕、下腿端部〔17〕、限位調節器〔18〕及靠輪〔19〕組成。兩片凸輪通過軸套〔O〕以“剪眼”方式鉚合在一起形成剪形凸輪付，兩邊又分別與具有長定位面的滑動軸接頭鉚接。當剪形凸輪付杠桿端部A點受到柔性桿拉力作用時凸輪部相對合攏，并緊靠在靠輪〔19〕上相對滾動，靠輪兩端有銅套壓在殼體上，使滑動軸接頭〔14〕在殼體長槽內滑動，通過小連桿〔15〕帶動上腿端部〔16〕和下腿端部〔17〕分別繞軸〔O₁、O₂〕轉動，使上、下腿鎖定或伸直。限位調節器〔18〕限制上、下腿的極限位置，使之不會超過上、下腿呈直線的狀態。上、下腿端部是通過軸承〔O₁、O₂〕與殼體相聯的，當控制器觸頭離開地面不受力時，凸輪付端部A點的拉力也自行消失，同時凸輪機構失去自鎖作用，在人的大腿的作用下使上腿的上端沿滑輪偏離開直立中心線，推力彈簧起作用推動上腿抬起，這時上腿和下腿在膝式關節處自然彎曲成某一角度，移動軸接頭被帶動處于隨意位置，凸輪也隨之而回轉，鎖定狀態和伸直趨勢消除。一但控制器觸地，這個膝式關節又恢復自鎖作用，使機械腿伸直或在某一角度下自鎖，自鎖角為α＜15°。