[发明专利]简易机械行走助力装置

说明书

本发明涉及运动康复领域，尤其涉及一种简易机械行走助力装置，包括大腿支撑杆、小腿支撑杆、脚底踩板、脚底支撑弹簧、脚底外壳，所述脚底外壳与脚底踩板之间设有脚底支撑弹簧，所述脚底踩板的脚跟一侧竖直设有小腿支撑杆，所述小腿支撑杆通过连接轴连接有大腿支撑杆，大腿支撑杆中部通过连接轴设置有弹簧压杆，所述大腿支撑杆的顶部与弹簧压杆顶部之间连接有推力弹簧，本机构能帮助佩戴的人，更轻松的完成行走的动作，减轻走路的运动量；本机构提供的行走辅助，无时间限制，无空间限制；本机构采用轻量化材料，减轻了佩戴的额外负重；本机构采用能量转换的原理，相比采用电力辅助更加环保。

技术领域

本发明涉及运动康复领域，尤其涉及一种简易机械行走助力装置。

背景技术

目前，已有的行走助力系统基本都是由传感器和芯片判断人体姿态，由电机提供助力的动力。这种系统1、由于使用较多数量的传感器、电气件、电路板以及电机，线路比较复杂；2、使用过程中由于需要由电力支持，必须考虑续航能力(若携带电源会增加负重，直接通电则会大大限制使用者的活动范围)。3、电机和相关电气件工作时会有一定的噪声污染；4、电机以及电气件和芯片的成本较高；5、虽然这种系统能适应大多数的需求者，但对于只需要一小部分助力的人来说，过于繁琐和复杂。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种简易的机械助力结构，利用人行走时重力势能做的功，转化成动能来辅助人行走。

本发明的技术方案为：

一种简易机械行走助力装置，包括大腿支撑杆、小腿支撑杆、脚底踩板、脚底支撑弹簧、脚底外壳，所述脚底外壳顶面安装有若干个脚底支撑弹簧，所述脚底支撑弹簧顶部设有脚底踩板，所述脚底踩板的脚跟一侧竖直设有小腿支撑杆，所述小腿支撑杆通过连接轴连接有大腿支撑杆，大腿支撑杆中部通过连接轴设置有弹簧压杆，所述大腿支撑杆的顶部与弹簧压杆顶部之间连接有推力弹簧，所述大腿支撑杆顶部一侧设有上支撑轮，所述小腿支撑杆顶部一侧设有下支撑轮，所述小腿支撑杆底部一侧设有齿条，所述脚底外壳一侧配合齿条设有棘轮，所述棘轮不与脚底支撑弹簧和脚底踩板干涉，所述弹簧压杆顶部通过固定件连接有钢丝绳，所述钢丝绳还缠绕并经过上支撑轮、下支撑轮后连接棘轮。

所述大腿支撑杆中部朝一侧伸出大腿托架，用于辅助支撑大腿。

所述脚底支撑弹簧数量为两个或两个以上，其作用是便于力量的均匀分布。

所述脚底外壳采用硬质不锈钢且底部涂覆有耐磨橡胶层，其作用是延长使用寿命。

所述上支撑轮和下支撑轮材质均采用自润滑塑料，其作用是减少摩擦且无需上润滑油。

所述大腿支撑杆、小腿支撑杆、弹簧压杆均材质采用轻质材料，避免给人体增加负担。

作为本发明的进一步改进，所述钢丝绳采用变速线管，所述变速线管包括润滑层、钢丝层、隔层和外壳，所述润滑层为管状塑料，所述润滑层外周套设管状钢丝层，所述钢丝层外周套设管状隔层，所述隔层外侧套设管状外壳，所述钢丝层两端分别连接弹簧压杆顶部和棘轮，所述变速线管则经过上支撑轮、下支撑轮且被上支撑轮、下支撑轮分别固定，其作用是将钢丝绳固定在变速线管内活动，使得钢丝不会与其他部件发生干涉，减少磨损并且便于安装。

本发明的工作原理：人在屈腿时的状态，此时大腿支撑架和小腿支撑架成一自然角度，脚底弹簧处在最大长度，推力弹簧也处在自然的最大长度。当人向前迈步，脚下落的过程中，脚踩着脚底踩板向下运动，将脚底支撑弹簧压缩，同时齿条带动棘轮转动，钢丝绳缠紧，钢丝绳顶部则带动弹簧压杆运动，弹簧压杆和竖直过来的大腿支撑杆将推力弹簧压缩，实现推力弹簧的储能。当人再次抬腿向前走的时候，推力弹簧释放弹性势能，，通过大腿支撑杆和大腿托架给大腿一个抬升的力，辅助抬腿运动的进行。依此反复循环，实现行走的助力。