[发明专利]一种碳纤维复合材料储能康复装置

说明书

本发明属于辅助康复装置技术领域，尤其涉及一种碳纤维复合材料储能康复装置，包括：腰部固定器、储能器和腿部辅助骨架，所述腰部固定器为环形结构；所述腰部固定器、储能器和储能器均采用浸渍了树脂的碳纤维编织而成；所述腰部固定器上对称固定两个储能器，所述储能器为“G”型结构，储能器通过其中一个开口端与腰部固定器固定在一起，储能器的另一个开口端与腿部辅助骨架固定在一起，且腿部辅助骨架与腰部固定器所在的平面垂直。本发明利用碳纤维复合材料设计的“G”型结构的储能器作为能量储存主体，配合腿部支撑骨架；在人体腿部直立伸展动作时利用储能器储存能量，提供大腿抬起动作的辅助动力，辅助腿部提进行康复训练。

技术领域

本发明属于辅助康复装置技术领域，尤其涉及一种提供大腿抬起动作的辅助动力的碳纤维复合材料储能装置。

背景技术

本发明背景技术中公开的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

康复医学包括康复学、康复残疾学、临床康复评价等多门基础学科，而对于下肢病患或残疾人的运动能力恢复或运动技能恢复具有重要意义。而在康复医学中，要实现下肢能力的快速恢复，辅助装置及其结构的运用也离不开高性能材料及其机械装置的配合设计运用。传统的下肢康复结构包括：外骨骼式、脚踏式、绳索驱动式、气动肌肉驱动式等几个种类，其中为下肢(大腿、小腿)协同作用提供动力的主要来源包括外动力和人体自身动力两类，外动力主要依靠电动完成，而人体自身动力主要利用大腿和腰部力量的协同配合完成，而前者结构复杂、匹配装置较多无疑带来了装置的重量大、便携性差，使用效果不方便；而人体自身动力装置的储能康复装置成为目前研究的热点。

为了提供下肢行走腿部弯曲动作的动力辅助，需要一定的储能结构的合理设计，目前主要利用腰部与大腿的伸展动作提供能量来源，将该部分能量储存在类似弹簧的储能结构中，待大腿抬起动作与小腿弯曲动作的配合进行时，该部分能量释放在腿部骨架中，提供一个大腿抬起动力，辅助腿部提供能量。然而，本发明在实际试验过程中发现目前这种储能康复装置至少存在以下一些问题：材质为金属材料，自重较大、佩戴舒适感差、在长期使用过程中的刚性较差、使用寿命短。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明旨在提供一种碳纤维复合材料储能康复装置。碳纤维复合材料是一种高比强度、高比模量的新型材料，其自身密度大大低于金属材料，利用该材质制作腿部储能康复装置，可大大提高装置的使用寿命和舒适度。在此基础上上，本发明设计制备的储能康复装置具有重量轻、刚性大、耐久度高、使用寿命长等综合优势，可广泛用于残疾人或下肢病患的辅助康复治疗。

本发明第一目的，是提供一种碳纤维复合材料储能康复装置。

本发明第二目的，是提供上述碳纤维复合材料储能康复装置的应用。

为实现上述发明目的，本发明公开了下述技术方案：

首先，本发明公开一种碳纤维复合材料储能康复装置，包括：腰部固定器、储能器和腿部辅助骨架，所述腰部固定器为环形结构，以便于固定在人体的腰部；所述腰部固定器、储能器和储能器均采用浸渍了树脂的碳纤维编织而成。

所述腰部固定器上对称固定两个储能器，所述储能器为“G”型结构，储能器通过其中一个开口端与腰部固定器固定在一起，储能器的另一个开口端与腿部辅助骨架固定在一起，且腿部辅助骨架与腰部固定器所在的平面垂直。

本发明设计的这种储能康复装置的特点之一是采用了由浸渍了热固性树脂的碳纤维复合材料编织而成的“G”型结构的储能器，浸渍了热固性树脂的碳纤维复合材料编织不仅具有强度高、质量轻的特点，可以大幅度降低使用者的负重；当使用者将自己的腰部固定在腰部固定器中，将腿部辅助骨架固定在腿部两侧后，即可方便地利用将大腿的伸展动作提供能量通过“G”型结构的变形存储在这种储能器中，当大腿抬起动作与小腿弯曲动作配合进行时，该部分能量又释放到腿部骨架中，为大腿提供抬起动力，辅助腿部提进行康复训练。