[发明专利]用于具有损伤骨骼和肌肉的两足动物的可调整机械外骨骼

摘要

本发明描述了一种用于具有损伤骨骼和肌肉的两足动物的机械的可调节的外骨骼，所述外骨骼包括支撑可展开且可复位的托架的金属结构、在这些托架之间的盘状物、10和30Kg的线性致动器类型的常规电动马达、提供在水平底座(30)中的内底(33)、背部支撑件(34)、腰部支撑件(37)、电气系统，所述电气系统包括：通过通信装置操作所有系统部件的主微处理器(43)；角度和外部位置磁传感器，所述磁传感器放置在各个盘状物上并且包括磁体(40)、磁传感器(41)和用于所述磁传感器的底座(42)；在内底(33)上的力传感器(45)；在背部支撑件(34)上的加速度计(未显示)，以及实时电子控制器(46)。

主权项

一种用于具有损伤骨骼和肌肉的两足动物的机械可调整的外骨骼，所述外骨骼包括：i)半方管的主型材(1)，其面朝下放置，所述主型材(1)的侧面具有孔眼(2)，所述孔眼被定位为线性地并且优选地朝向所述型材的末端；ii)第一对可展开且可复位的托架，其在所述主型材(1)的下部部分中，特别是在所述主型材(1)的通道中，水平且垂直地放置；其中每一可展开且可复位的托架由中空方管(3)组成，所述中空方管(3)的侧壁(4)垂直向上延伸，其中在其侧面具有孔眼(6)的管段(5)相对于所述管(3)水平且垂直地放置；所述管段(5)沿着所述主型材(1)的通道引入和滑动并且被紧固元件紧固；所述中空管(3)的两个侧面向下突出且穿孔的延长部分(7)纵向焊接于其，以便以这种方式在所述中空管(3)的下方形成所述第二中空管(8)在其中纵向滑动的通道，所述第二中空管(8)在其与所述穿孔的延长部分(7)接触的侧面上也被穿孔；iii)竖直棒(9)，其被垂直地固定在所述第二中空管(8)的每一自由端上，并且在每一竖直棒(9)的下端中设置有环(10)；iv)第一盘状物或盘状物髋部，其被设置在每对可展开且可复位的托架的下部部分中，所述盘状物或盘状物髋部通过将所述环(10)、竖直棒(9)、被竖直焊接在上部内管(14)的下端上的一对环(12)接合在一起而形成，第一套四个垫圈(11)被插入在所述环中，并且内部滚珠轴承被包括以允许转动；v)第二对可展开且可复位的托架，其用于支撑使用者的股骨，且由在其侧面上具有孔眼的上部内管(14)构成，所述上部内管在其侧面上也具有孔眼的半管的上部型材(13)的通道中竖直滑动；其中来自这两个工件(13和14)的孔眼以使得彼此配合而允许引入紧固元件的方式定位；vi)30kg F的线性致动器类型的第一常规电动马达(15)，其被设置在每一第二可展开且可复位的托架的前面部分中，以支撑所述第一马达(15)，第一紧固工件(16)被焊接在所述竖直棒(9)的前部分中；其中所述紧固工件(16)是半管的小的方形型材，带有三角形侧面，并且所述第一马达(15)的上端被引入和紧固在所述紧固工件(16)的通道中，而所述第一马达(15)的下端被紧固在底座(17)中，所述底座(17)被焊接在所述上部内管(14)的下端中；vii)第二盘状物或膝盖盘状物，其被设置在每一第二对可展开且可复位的托架的下部部分中，所述第二盘状物或膝盖盘状物是通过将紧固在所述上部型材(13)的下部部分中的环(18)、焊接在半管的下部方形型材(21)的上端中的一对环(20)接合在一起而形成，第二套四个垫圈(19)以及滚珠轴承插入在所述环(18和20)之间以允许转动；viii)第三对可展开且可复位的托架，其用于支撑使用者的腿的下部部分，所述第三对可展开且可复位的托架的每一托架由在其侧面上具有孔眼的下部型材(22)，和在其侧面上具有孔眼的下部管(22)构成，所述下部管在下部型材通道(21)中竖直移动，使得在这两个工件上的孔眼在彼此接触的侧面中，从而向其中引入紧固装置；ix)30Kg F的线性致动器类型的第二常规电动马达(23)，其被设置在每一第三可展开且可复位的托架的后部分中；所述第二马达的上部部分被紧固在与所述第一紧固工件(16)相同的第二紧固工件(24)中，但是所述第二工件(24)位于所述上部型材(3)的下后部分中；并且所述第二马达(23)的下部分被紧固在第二托架(25)中，所述第二托架(25)位于所述下部型材(21)的下后部分中；x)第三盘状物或踝部盘状物，其被设置在所述第三对可展开且可复位的托架的下部部分中，所述第三盘状物或踝部盘状物是通过将焊接在每一下部管(22)的下部部分中的环(26)、焊接在固定托架(29)中的一对环(28)接合在一起而形成，并且在这些环(26和28)之间插入第三套垫圈(27)和滚珠轴承以允许转动；xi)固定托架(29)，其由紧固在其中的金属托架组成；xii)水平底座(30)，且用作全部外骨骼的底座；xiii)10Kg F的线性致动器类型的马达(31)，其以倾斜的方式置于所述水平托架(30)与所述下部管(22)之间，为此目的设置一对紧固工件(32和32’)，其中一个紧固工件(32)被紧固在所述下部管(22)的下前部分中，并且另一个紧固工件(32’)被紧固在所述水平托架(30)的前端中；xiv)内底(33)，其被设置在所述水平托架(30)中，所述内底(33)为刚性表面，使用者在其处放置他/她的足；xv)背部支撑件(34)，其被设置在所述主型材(1)的下部部分中，其中所述支撑件为金属框架；所述背部支撑件(34)坐落在一对管状托架(35)中，其中所述一对管状托架(35)每一个由高达其一半的竖直放置的管状型材组成，所述管状型材在其侧壁上具有孔眼；在所述背部支撑件(34)的侧面中设置有管状件(36)，所述管状件(36)在其与所述管状托架(35)的穿孔侧面接触的侧面上有孔眼，因为所述管状件(36)竖直插入到所述管状托架(35)中，使得允许根据使用者的尺寸通过紧固装置调整并固定所希望的高度；xvi)用于紧固的柔性条带(48)，其被设置在所述背部支撑件(34)的前部部分中；xvii)腰部支撑件(37)，其被设置在所述主型材(1)的中心下部分中，所述腰部支撑件(37)为型材框架；所述腰部支撑件有软垫，以便向使用者的腰部给予牢固而柔软的支撑；xviii)针对使用者的腿的支撑件，其由多个金属条带(38)组成，所述条带在人体工学上适合于紧固使用所述外骨骼的个人；所述条带(38)水平地固定在所述上部型材(13)和下部型材(21)的内侧面中；xix)电气系统，包括：主微处理器(43)，所述主微处理器通过通信装置启动所有系统部件；角度和外部位置磁传感器，所述磁传感器被置于所有盘状物中并且由磁体(40)、磁传感器(41)和用于所述磁传感器的托架(42)形成；在所述内底(33)中的力传感器(45)；在所述背部支撑件(34)中的加速度计(未显示)；以及实时电子控制器(46)；xx)用于将使用者的足紧固在所述内底(33)中的条带，其设置在所述外骨骼的所述底座(30)上。