[发明专利]可穿戴多功能外骨骼行走支架装置及其控制方法

说明书

本发明提供了一种可穿戴多功能外骨骼行走支架装置及其控制方法，包括：腰部支具(1)、左腿支具、右腿支具、腰部辅助支撑机构(2)、电动推杆系统(3)、髋关节解锁装置(4)；腰部辅助支撑机构(2)与左腿支具、右腿支具之间的铰接，通过髋关节解锁装置(4)进行解开或锁闭，以形成对髋关节运动的释放或约束；腰部支具(1)通过电动推杆系统(3)连接左腿支具和/或右腿支具。本发明可以根据患者情况以及康复训练计划，实施不同的康复训练模式，在设计重点放在髋关节的运动上，使结构简单、轻便，实用性强；另外，其动力系统具有体积小、质量轻、布局灵活、机构紧凑的特点，而且能够输出较大力或扭矩、动作响应灵敏，易于控制。

技术领域

本发明属于医疗康复器械技术领域，具体地，涉及可穿戴多功能外骨骼行走支架装置及其控制方法，尤其涉及下肢医疗康复器械技术。

背景技术

随着科技进步和人民生活水平的提高，我国人口正在步入老龄化，因而也伴随着出现较多大量的脑血管疾病或神经系统疾病患者，这类患者多数伴有偏瘫症状，据统计每年全球有数以千万的人因为脑中风而无法正常行走，必须进行步态康复之后才能够正常行走。同时，由于交通运输工具、工程建设等迅速增长，因事故而造成神经损伤或者肢体损伤的人数也越来越多。医学理论和临床医学证明，这类患者除了早期的手术治疗和必要的药物治疗外，正确的、科学的康复训练对于肢体运动功能的恢复和提高起到非常重要的作用。尽早开展康复训练不仅能够维持关节活动度、防止关节挛缩，而且能够明显提高患者运动功能的最终恢复程度。

目前，偏瘫康复训练的基本方法是理疗师对患者进行“手把手”的训练，这种康复训练模式，无论对患者还是对医务工作者都是一项长期的艰苦工作。医务工作者则不得不同时承担对患者的心理疏导、繁重的体力劳动和重复的机械性操作、以及制订治疗方案等多项工作而疲惫不堪。患者也必须承担昂贵的医疗护理费用。在这种情况下，康复训练往往不能很好完成，效果也受到很大影响。因此，开拓更加广泛的康复训练手段和进一步提高康复效率是解决患者运动功能障碍的当务之急。

外骨骼是一种可以让人穿戴的人机一体化机械装置，把外骨骼技术和康复训练结合起来，采用外骨骼康复装置进行偏瘫肢体的康复训练，一方面外骨骼系统有一定支撑功能，保证患者的直立；另一方面，外骨骼系统可以在有动力或无动力下，协助患者的完成康复运动。

为此，科研人员进行了大量努力研发。

现有技术1：专利文献CN102670379B披露了一种“移动式可穿戴下肢外骨骼康复机器人”，该专利文献虽然提供的是可穿戴的外骨骼康复机器人，能够帮助患者完成特定关节自由度的特定运动，主动的对于患者运动进行辅助和牵引，但是该专利文献中的支具需要依附于底部安装有滑轮的支架，其实质仍然是一种半固定式的康复器械。

现有技术2：专利文献CN203898660U披露了一种“站立行走型支架”，能够快速地调整以适应不同个体的差异，穿戴舒适，属于移动式的康复器械。但是该专利文献未涉及控制部分，未对如何就已有支具结构进行控制以实现不同使用模式深入研究。