[实用新型]一种履带驱动的助行外骨骼

说明书

技术领域

本实用新型涉及康复器械设备领域，具体涉及一种履带驱动的助行外骨骼。

背景技术

截瘫患者由于肢体机能损伤而必须借助外部器械来实现基本生活。

在申请公布号为CN104856842A,申请公布日为2015年8月26日的文件一中公开了一种足底轮式驱动的截瘫助行外骨骼，包括下肢支具、足底驱动模块和电源及控制电路，其中下肢支具用于支撑和固定使用者下肢；足底驱动模块包括由动力推动使得使用者前行的轮子；电源及控制电路包括电源模块、驱动装置和信号收发装置。该文件公开的技术中，其膝盖和髋关节部分无法通自由运动，对斜坡，台阶等常规地形无法适应，限制了使用环境。

在申请公布号为CN104582668A,申请公布日为2015年4月29日的文件二中公开了一种行动辅助设备，其包括外骨骼和控制系统，所述外骨骼包括与使用者下肢相关联的至少一个带动力的关节，以及与所述下肢相关联的多个传感器。该文件公开的技术在于对脚和踝关节没有相应的机能部件或者保护部件。

在申请公布号为CN104869970A，申请公布日为2015年8月26日的文件三中公开了一种可重新配置的外骨骼，200)，所述外骨骼可利用分成三个类别的装置来加以即时重新配置、调整或控制，特定来说，所述三个类别包含可交换未经致动支腿、可锁定横向及冠状髋部旋转件及软件控制自由关节。该文件公开的技术在于脚和踝关节没有相应的机能部件。

发明内容

针对上述问题，本实用新型所要解决的技术是提供一种履带驱动的助行外骨骼，无法自主行走的人，通过本实用新型的帮助，可以完成日常的出行和坐立，实现腿脚同时协动，其中髋关节，膝关节，踝关节都有对应的机能结构。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是，一种履带驱动的助行外骨骼，包括支撑组件、动力组件和控制器，其结构特点是，所述支撑组件包括腰部支撑、大腿支撑、小腿支撑和足底支撑，所述腰部支撑与大腿支撑之间通过髋关节连接，所述大腿支撑和小腿支撑之间通过膝关节连接，所述小腿支撑与足底支撑之间通过踝关节连接；所述动力组件包括减速机和电机，所述控制器控制减速机和电机。

进一步地，所述髋关节包括腰部连接器和大腿上连接器，所述腰部连接器和大腿上连接器通过连轴和轴承连接，所述膝关节包括大腿下连接器和小腿上连接器，所述大腿下连接器与小腿上连接器通过连轴和轴承连接，所述踝关节包括小腿下连接器和踏板连接器，所述小腿下连接器和踏板连接器通过连轴和轴承连接；所述腰部支撑包括靠背支架，所述靠背支架连接腰部连接器，所述大腿支撑包括大腿连接杆，所述大腿连接杆上端连接大腿上连接器，下端连接大腿下连接器，所述小腿支撑包括小腿连接杆，所述小腿连接杆上端连接小腿上连接器，下端连接小腿下连接器，所述足底支撑包括脚部踏板，所述脚部踏板则与踏板连接器连接。

进一步地，所述电机包括第一电机、第二电机和第三电机，所述减速机包括第一减速机、第二减速机和第三减速机，所述第一电机和第一减速机安装在髋关节处，所述第二电机和第二减速机安装在膝关节处，所述第三电机和第三减速机安装在踝关节处。

进一步地，所述足底支撑下端设有履带移动装置，所述履带移动装置包括履带、驱动轮、微电脑控制系统、第四电机和第四减速机，所述履带与驱动轮啮合，所述微电脑控制系统控制第四电机和第四减速机，所述第四电机和第四减速机控制驱动轮。

进一步地，所述靠背支架上安装有电池、驱动模块和主控板，所述电池为驱动和主控板提供电源，所述主控板控制驱动模块，所述驱动模块通过电线连接到动力组件和履带移动装置。

进一步地，所述大腿连接杆和小腿连接杆两端设有多个第一限位孔，相应地，所述大腿上连接器、大腿下连接器、小腿上连接器和小腿下连接器上设有多个第二限位孔。

进一步地，所述髋关节、膝关节和踝关节均设有角度传感器，所述角度传感器与主控板连接。

进一步地，所述大腿连接杆、小腿连接杆上设有柔性缠带。

本实用新型通过控制器向主控板发送控制指令，主控板控制驱动模块，驱动模块控制第一电机和第一减速机从而实现对髋关节的控制，驱动模块控制第二电机和第二减速机从而实现对膝关节的控制，驱动模块控制第三电机和第三减速机从而实现对踝关节的控制，而髋关节、膝关节以及踝关节上的角度传感器将角度变化传给主控板，然后主控板进行分析是否进行补偿运动，避免由于机械结构问题导致的转动欠缺或转动过度。本实用新型通过外骨骼足下的履带或者轮毂的速度差，实现不用抬步达到模拟人行走的下肢运动状态。

附图说明