一种可穿戴下肢康复装置
阅读说明：本技术 一种可穿戴下肢康复装置 (Wearable lower limb rehabilitation device ) 是由 陈玉 刘莉 葛攀 靖亚丽 蒋兰天 韩波 郭策 刘永强 陈清源 周浩淼 郭福民 于 2021-09-17 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种可穿戴下肢康复装置,涉及下肢康复装置的技术领域,包括大腿辅助臂、小腿辅助臂及脚部板,所述大腿辅助臂的后端通过转轴一铰接于腰部固定机构上并在第一驱动机构的作用下进行旋转,所述大腿辅助臂的前端通过转轴二铰接于小腿辅助臂的上端并在第二驱动机构的作用下进行旋转,所述大腿辅助臂内侧的中间设有用于固定使用者大腿的大腿固定板,所述小腿辅助臂内侧的中间设有用于固定使用者小腿的小腿固定板,所述脚部板设于小腿辅助臂的下端。本发明装置中大腿辅助臂和小腿辅助臂采用分段式设计的方式来适应患者大小腿的长度,使患者使用时更加的舒适,并采用硬铝合金材质制成使整个装置更加的轻便。(The invention discloses a wearable lower limb rehabilitation device, which relates to the technical field of lower limb rehabilitation devices and comprises a thigh auxiliary arm, a shank auxiliary arm and a foot plate, wherein the rear end of the thigh auxiliary arm is hinged to a waist fixing mechanism through a first rotating shaft and rotates under the action of a first driving mechanism, the front end of the thigh auxiliary arm is hinged to the upper end of the shank auxiliary arm through a second rotating shaft and rotates under the action of a second driving mechanism, a thigh fixing plate for fixing a thigh of a user is arranged in the middle of the inner side of the thigh auxiliary arm, a shank fixing plate for fixing a shank of the user is arranged in the middle of the inner side of the shank auxiliary arm, and the foot plate is arranged at the lower end of the shank auxiliary arm. The thigh auxiliary arm and the shank auxiliary arm in the device adopt a sectional design mode to adapt to the length of the thigh and the shank of a patient, so that the patient feels more comfortable when using the device, and the whole device is made of hard aluminum alloy materials so as to be more portable.)
技术领域
本发明涉及下肢康复装置的技术领域，具体涉及一种可穿戴下肢康复装置。
背景技术
随着人民生活水平的提高，各式各样交通工具的使用也日益普遍，各种道路交通事故发生频率大涨，因此导致残疾的伤者也日益增多。运动员也很容易在训练和比赛中发生腿部损伤，所以医疗水平也很需要提高，康复是一个非常重要的环节，但要通过劳动、时间长、费用高的方式帮助他们康复的代价很大，而且不仅需要经过科学且有效地治疗，还需要患者进行相应配合的训练才能起到一定效果的帮助，下肢康复装置可以为患者提供安全高效的康复训练，能够减轻患者负载、为患者提供性能支持、帮助患者支撑地面，使患者使用康复设备更加方便、更加舒适，但是现有的下肢康复装置还存在很多缺陷，例如大腿和小腿的可调节能力差，伸缩及调节装置笨重，结构刚性不好，易变形等。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可穿戴下肢康复装置，以克服现有技术中的上述缺陷。
一种可穿戴下肢康复装置,包括大腿辅助臂、小腿辅助臂及脚部板，所述大腿辅助臂的后端通过转轴一铰接于腰部固定机构上并在第一驱动机构的作用下进行旋转，所述大腿辅助臂的前端通过转轴二铰接于小腿辅助臂的上端并在第二驱动机构的作用下进行旋转，所述大腿辅助臂内侧的中间设有用于固定使用者大腿的大腿固定板，所述小腿辅助臂内侧的中间设有用于固定使用者小腿的小腿固定板，所述脚部板设于小腿辅助臂的下端。
优选的，所述大腿辅助臂包括大腿连接臂一、大腿连接臂二及大腿连接板，所述大腿连接臂一和大腿连接臂二的上下两侧分别设有大腿连接板，所述大腿连接板上均布有若干大腿连接板安装孔，所述大腿连接臂一和大腿连接臂二上分别设有与大腿连接板安装孔对应的大腿连接臂安装孔，所述大腿连接板与大腿连接臂一、大腿连接臂二通过穿过大腿连接板安装孔和大腿连接臂安装孔的螺钉固定，所述大腿固定板与大腿连接臂一的内侧固定。
优选的，所述小腿辅助臂包括小腿连接臂一、小腿连接臂二及小腿连接板，所述小腿连接臂一和小腿连接臂二的上下两侧分别设有小腿连接板，所述小腿连接板上均布有若干小腿连接板安装孔，所述小腿连接臂一和小腿连接臂二上分别设有与小腿连接板安装孔对应的小腿连接臂安装孔，所述小腿连接板与小腿连接臂一、小腿连接臂二通过穿过小腿连接板安装孔和小腿连接臂安装孔的螺钉固定，所述小腿固定板与小腿连接臂一的内侧固定。
优选的，所述第一驱动机构包括固定板一、固定板三及第一减速机，所述固定板一为“T”字型结构，所述固定板一的一侧通过“凵”字型的固定板二与大腿连接臂一固定，另一侧通过转轴一与“凵”字型的固定板三转动连接，所述固定板三设于腰部固定机构上，所述第一减速机安装于固定板三的侧面且其输出轴与转轴一连接。
优选的，所述第二驱动机构包括固定板四、固定板六及第二减速机，所述固定板四为“T”字型结构，所述固定板四的一侧通过“凵”字型的固定板五与小腿连接臂一固定，另一侧通过转轴二与“凵”字型的固定板六转动连接，所述固定板六设于大腿连接臂二前端，所述第二减速机安装于固定板六的侧面且其输出轴与转轴二连接。
优选的，所述大腿固定板和小腿固定板上均布有若干扎带孔。
本发明具有如下优点：
本发明在使用时，在工作运行时本下肢康复装置是以人体为载体，对患者的有伤病的肢体进行康复训练运动，在设计时充分发挥人体的功能，将人机工程学和仿生学相关联以及结合，在设计要求上提高安全、合理、可靠以及它的舒适程度和效率，使其能够让患者在穿戴时不感觉到非常疲劳并且很舒适，能够对人体下肢的运动规律和特殊的地方进行很好的模拟，且能够为人体承担部分的重量，且能带动功能不全的下肢上进行良好的康复训练，促使其有效的对下肢的运动机能进行恢复；本发明的大腿辅助臂采用分段式设计的方式，通过大腿连接板对大腿连接臂一和大腿连接臂二之间的距离进行调节来适应不同患者大腿长度的要求，小腿辅助臂也采用分段式设计的方式，通过小腿连接板对小腿连接臂一和小腿连接臂二之间的距离进行调节来适应不同患者小腿长度的要求，使患者使用装置时更加的舒适，大腿辅助臂和小腿辅助臂均采用强度较高的硬铝合金，其强度可达到480MPa，与此同时硬度也大大提高，能够达到外骨骼机构设计的基本要求，同时可以使下肢康复装置更加的轻便；通过第一驱动机构的第一减速机和第二驱动机构的第二减速机的驱动能够达到辅助患者髋关节和膝关节旋转的目的。
附图说明
图1和图2为本发明不同角度的结构示意图。
图3为图2中A处的局部放大图。
其中：1、大腿辅助臂，11、大腿连接臂一，12、大腿连接臂二，13、大腿连接板，131、大腿连接板安装孔，2、第一驱动机构，21、固定板一，22、固定板二，23、固定板三，24、第一减速机，3、小腿辅助臂，31、小腿连接臂一，32、小腿连接臂二，33、小腿连接板，331、小腿连接板安装孔，4、第二驱动机构，41、固定板四，42、固定板五，43、固定板六，44、第二减速机，5、大腿固定板，51、扎带孔，6、小腿固定板，7、脚部板。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
如图1-3所示，本发明提供了一种可穿戴下肢康复装置,包括大腿辅助臂1、小腿辅助臂3及脚部板7，所述大腿辅助臂1的后端通过转轴一铰接于腰部固定机构上并在第一驱动机构2的作用下进行旋转，所述大腿辅助臂1的前端通过转轴二铰接于小腿辅助臂3的上端并在第二驱动机构4的作用下进行旋转，所述大腿辅助臂1内侧的中间设有用于固定使用者大腿的大腿固定板5，所述小腿辅助臂3内侧的中间设有用于固定使用者小腿的小腿固定板6，所述脚部板7设于小腿辅助臂3的下端。
在本实施例中，所述大腿辅助臂1包括大腿连接臂一11、大腿连接臂二12及大腿连接板13，所述大腿连接臂一11和大腿连接臂二12的上下两侧分别设有大腿连接板13，所述大腿连接板13上均布有若干大腿连接板安装孔131，所述大腿连接臂一11和大腿连接臂二12上分别设有与大腿连接板安装孔131对应的大腿连接臂安装孔，所述大腿连接板13与大腿连接臂一11、大腿连接臂二12通过穿过大腿连接板安装孔131和大腿连接臂安装孔的螺钉固定，通过大腿连接板13来调节大腿连接臂一11和大腿连接臂二12之间的距离来更好的适应于使用者的大腿长度，所述大腿固定板5与大腿连接臂一11的内侧固定。
在本实施例中，所述小腿辅助臂3包括小腿连接臂一31、小腿连接臂二32及小腿连接板33，所述小腿连接臂一31和小腿连接臂二32的上下两侧分别设有小腿连接板33，所述小腿连接板33上均布有若干小腿连接板安装孔331，所述小腿连接臂一31和小腿连接臂二32上分别设有与小腿连接板安装孔331对应的小腿连接臂安装孔，所述小腿连接板33与小腿连接臂一31、小腿连接臂二32通过穿过小腿连接板安装孔331和小腿连接臂安装孔的螺钉固定，通过小腿连接板33来调节小腿连接臂一31和小腿连接臂二32之间的距离来更好的适应于使用者的小腿长度，所述小腿固定板6与小腿连接臂一31的内侧固定，大腿辅助臂1和小腿辅助臂3均采用强度较高的硬铝合金，其强度可达到480MPa，与此同时硬度也大大提高，能够达到外骨骼机构设计的基本要求，同时可以使下肢康复装置更加的轻便。
其中，大腿辅助臂11的长度可控范围控制在410mm到496mm，小腿辅助臂3的长度可控范围控制在319mm到396mm之间。
在本实施例中，所述第一驱动机构2包括固定板一21、固定板三23及第一减速机24，所述固定板一21为“T”字型结构，所述固定板一21的一侧通过“凵”字型的固定板二22与大腿连接臂一12固定，另一侧通过转轴一与“凵”字型的固定板三23转动连接，所述固定板三23设于腰部固定机构上，所述第一减速机24安装于固定板三23的侧面且其输出轴与转轴一连接。
在本实施例中，所述第二驱动机构4包括固定板四41、固定板六43及第二减速机44，所述固定板四41为“T”字型结构，所述固定板四41的一侧通过“凵”字型的固定板五42与小腿连接臂一32固定，另一侧通过转轴二与“凵”字型的固定板六43转动连接，所述固定板六43设于大腿连接臂二13前端，所述第二减速机44安装于固定板六43的侧面且其输出轴与转轴二连接。
在本实施例中，所述大腿固定板5和小腿固定板6上均布有若干扎带孔51，方便使用扎带对使用者的大腿和小腿进行固定。
具体实施方式及原理：
本发明在实际应用时，将腰部固定机构安装于患者的腰部，接着患者坐于椅子上，接着穿戴大腿辅助臂1，即通过大腿固定板5的内侧弧面与患者的大腿贴合，将扎带穿过大腿固定板5上的扎带孔51从而将大腿固定板5和患者的大腿固定，若患者感觉大腿辅助臂11的长度不适宜时，将大腿连接板13连接大腿连接臂一11和大腿连接臂二12的螺钉松下，调节大腿连接臂一11和大腿连接臂二12之间的距离，再通过大腿连接板13将大腿连接臂一11和大腿连接臂二12进行固定；接着穿戴小腿辅助臂3，将小腿固定板6的内侧弧面与患者的小腿贴合，将扎带穿过小腿固定板6上的扎带孔51从而将小腿固定板6和患者的小腿固定，若患者的脚无法准确踩在脚部板7上时，说明小腿辅助臂3的长度不适宜，此时将小腿连接板33连接小腿连接臂一31和小腿连接臂二32的螺钉松下，调节小腿连接臂一31和小腿连接臂二32之间的距离，再通过小腿连接板33将小腿连接臂一31和小腿连接臂二32进行固定，当左右两条腿上均完成下肢康复装置的安装后，患者即可进行康复训练，训练过程中通过控制器控制第一驱动机构2的第一减速机24的输出轴转动，可以达到患者髋关节转动的目的，再通过控制器控制第二驱动机构4的第二减速机44的输出轴转动，可以达到患者膝关节转动的目的。
综上所述，本发明在工作运行时本下肢康复装置是以人体为载体，对患者的有伤病的肢体进行康复训练运动，在设计时充分发挥人体的功能，将人机工程学和仿生学相关联以及结合，在设计要求上提高安全、合理、可靠以及它的舒适程度和效率，使其能够让患者在穿戴时不感觉到非常疲劳并且很舒适，能够对人体下肢的运动规律和特殊的地方进行很好的模拟，且能够为人体承担部分的重量，且能带动功能不全的下肢上进行良好的康复训练，促使其有效的对下肢的运动机能进行恢复；本发明的大腿辅助臂采用分段式设计的方式，通过大腿连接板对大腿连接臂一和大腿连接臂二之间的距离进行调节来适应不同患者大腿长度的要求，小腿辅助臂也采用分段式设计的方式，通过小腿连接板对小腿连接臂一和小腿连接臂二之间的距离进行调节来适应不同患者小腿长度的要求，使患者使用装置时更加的舒适，大腿辅助臂和小腿辅助臂均采用强度较高的硬铝合金，其强度可达到480MPa，与此同时硬度也大大提高，能够达到外骨骼机构设计的基本要求，同时可以使下肢康复装置更加的轻便；通过第一驱动机构的第一减速机和第二驱动机构的第二减速机的驱动能够达到辅助患者髋关节和膝关节旋转的目的。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用发明和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明保护范围之内。
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