[发明专利]一种穿戴式可伸缩下肢外骨骼助力装置及方法

说明书

本发明公开了一种穿戴式可伸缩下肢外骨骼助力装置及方法，在外部平衡架上固定有包括导轨和导轨钳制器构成的腰部升降机构，大腿固定机构、小腿固定机构分别通过关节盘式电机连接，大腿固定机构连接在腰部升降机构的腰部伸缩杆上，脚板固定机构连接在小腿固定机构底部；使用者通过手机APP连接电源控制机构控制髋关节盘式电机和膝关节盘式电机同时动作，带动使用者的大腿和小腿转动，实现移动；通过脚轮实现原地固定、转弯和刹车；通过使用者控制导轨钳制器使得腰部升降机构沿导轨升降，实现起立、下蹲。本发明能够解决下肢运动障碍人群独自移动问题，将保持平衡机构与起立下蹲机构相结合，适用于不同体型的相关人群。

技术领域

本发明针对下肢运动障碍人群，设计一种在人需要移动的情况下，能起到支撑、助力、保护作用的穿戴式可伸缩下肢外骨骼助力装置及方法。

背景技术

目前，人口老龄化已成为世界上许多国家不可忽视的社会问题。老年人生理功能的衰退与下肢病重患者及交通事故的增多，重新获得正常的行走能力是下肢运动障碍患者的美好期望。临床医学表明，除必须的医学治疗外，科学和正确的康复训练对肢体功能的恢复也十分有效。目前市场上没有将平衡保持装置与起立下蹲机构相结合的下肢外骨骼助力装置，并且成本造价高、兼容性低。

目前现有的下肢外骨骼装置有以下几类：

1)拐杖式

该类装置型式比较多，体积小，因此使用十分普遍。但该类装置辅助平衡，对人的支撑保护性较差。

2)立柱式

该类装置对人的支撑保护性能好。但该类设备体积大，成本高，移动灵活性较差，不易穿戴。

3)背戴式

该类装置体积小，重量轻，具有良好的便携性。但该类设备无法进行伸缩调节，穿戴兼容性较差，无法适用于各类体型的下肢运动障碍患者，并且无平衡保持装置，平衡性较差。

因此，需要提供一种体积小、成本低、稳定性好、便捷、安全可靠的穿戴式可伸缩下肢外骨骼助力机械装置。

发明内容

针对上述问题，本发明提供设计一种在下肢运动障碍人群需要移动的情况下，能起到支撑、助力、保护作用的穿戴式可伸缩下肢外骨骼助力装置，该装置为一种能够实现将保持平衡机构与起立下蹲机构相结合的下肢外骨骼助力装置，其设计简单、成本低、穿戴方便、易于装配。

本发明解决其技术问题的是通过下述技术方案来实现的：

本发明的一种穿戴式可伸缩下肢外骨骼助力装置，包括外部平衡架、腰部升降机构、大腿固定机构、小腿固定机构、脚板固定机构、脚轮和电源控制机构；所述外部平衡架上固定有包括导轨和导轨钳制器构成的腰部升降机构，大腿固定机构通过髋关节盘式电机连接在腰部升降机构的腰部伸缩杆上，小腿固定机构通过膝关节盘式电机连接在大腿固定机构下部，脚板固定机构连接在小腿固定机构底部；

使用者通过手机APP连接电源控制机构控制髋关节盘式电机和膝关节盘式电机同时动作，带动使用者的大腿和小腿转动，实现移动；通过脚轮实现原地固定、转弯和刹车；通过使用者控制导轨钳制器使得腰部升降机构沿导轨升降，实现起立、下蹲。

对于上述技术方案，本发明还有进一步优选的方案：

优选的，所述外部平衡架为前部开口的框架结构，腰部固定机构固定在外部平衡架后框架内部，电源控制机构安装在外部平衡架的后端。

优选的，所述腰部升降机构包括导轨固定后板，导轨固定后板上固定一对导轨，导轨上设有滑块和导轨钳制器，腰部连接板连接在滑块上，通过导轨钳制器控制腰部连接板沿滑块上下移动。

优选的，在腰部连接板两端分别连接有一对腰部伸缩杆，一对腰部伸缩杆端部分别连接有髋关节盘式电机。