本發(fā)明涉及可穿戴式下肢康復(fù)助行外骨骼，屬于醫(yī)療康復(fù)設(shè)備領(lǐng)域。適用于下肢癱瘓病人的運(yùn)動(dòng)康復(fù)訓(xùn)練。

背景技術(shù)：

隨著社會(huì)的發(fā)展，由于腦部疾病，交通事故，體育運(yùn)動(dòng)損傷等因素，下肢癱瘓病人的逐漸得到社會(huì)的關(guān)注，他們對(duì)康復(fù)助行設(shè)備的需求越發(fā)迫切，外骨骼機(jī)器人可以代替醫(yī)師繁重的手動(dòng)訓(xùn)練工作。下肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)械裝置作為治療并解決日?；顒?dòng)的機(jī)械設(shè)備在這種條件下迅速發(fā)展。然而目前開發(fā)的下肢外骨骼驅(qū)動(dòng)復(fù)雜，體積較大，空間利用率不高，導(dǎo)致整體外形很大，穿戴和日常活動(dòng)不方便。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種可穿戴的下肢康復(fù)助行外骨骼。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

可穿戴下肢康復(fù)助行機(jī)械裝置，包括腰部1、大腿主體2、髖關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)3、小腿主體4、膝關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)5、踝關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)6、綁帶7、腳底板8；

所述腰部機(jī)構(gòu)包括背板1.1、左右腰帶1.2、限位條1.3、板機(jī)1.4、齒輪、齒條；其中限位條陷在左右腰帶1.2的矩形凹槽內(nèi)，由螺栓固定；左右腰帶1.2插入腰板兩側(cè)的滑道內(nèi)，且前端與齒條相連，齒輪安裝在腰板中間的轉(zhuǎn)軸上并與齒條嚙合；扳機(jī)裝在腰板兩側(cè)，卡住限位條；

所述髖關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)包括左右連接件3.2、髖關(guān)節(jié)主體3.1、諧波減速器3.3、螺栓、盤式電機(jī)3.5、大腿伸縮桿3.6、電機(jī)支架3.7；左右連接件與左右腰板相連，下端通過螺栓與髖關(guān)節(jié)主體外展/內(nèi)收旋轉(zhuǎn)軸3.11相連；諧波減速器3.3一端扣在髖關(guān)節(jié)主體3.1上，另一端與帶輪3.4連接；截面為u型的大腿伸縮桿3.6一端與髖關(guān)節(jié)主體3.1相連，大腿伸縮桿3.6另外一端的u型槽內(nèi)設(shè)置電機(jī)支架；同步帶3.10設(shè)置在盤式電機(jī)3.5的輸出軸與帶輪3.4間，同步帶3.10平行于大腿主體；

所述大腿機(jī)構(gòu)包括大腿伸縮桿3.6、大腿套筒3.8、綁帶3.13、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊3.9；其中大腿伸縮桿置于套筒中，大腿伸縮桿開有槽孔，大腿套筒上也開有槽孔并使用螺栓將大腿伸縮桿固定在大腿套筒中；綁帶機(jī)構(gòu)安在伸縮桿內(nèi)側(cè)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊安裝在外側(cè)；

所述踝關(guān)節(jié)包括踝關(guān)節(jié)上連接件6.1、下連接件6.4、夾緊式聯(lián)軸器6.3、腳底板6.2；其中上連接件6.1與小腿的伸縮桿上的屈/伸旋轉(zhuǎn)軸6.5相連，上連接件6.1、下連接件6.4用聯(lián)軸器夾緊，下連接件6.4與腳底板6.2上的外展/內(nèi)收旋轉(zhuǎn)軸6.6相連；

所述膝關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)5與髖關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)3結(jié)構(gòu)相同；

所述小腿機(jī)構(gòu)與大腿機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)相同。

減速器、電機(jī)、驅(qū)動(dòng)模塊平行安裝在腿兩側(cè)。

大腿套管上和小腿套管上安裝綁帶裝置。

其中髖關(guān)節(jié)主體與諧波減速器3.3對(duì)應(yīng)側(cè)為扇形3.12，可以對(duì)大腿的伸縮桿擺動(dòng)角度限位。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：整個(gè)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)緊湊，空間利用率高，避免了傳統(tǒng)電機(jī)直連的方式造成外骨骼體積過大，活動(dòng)笨拙的缺點(diǎn)。同步帶的結(jié)構(gòu)不需要潤(rùn)滑，傳遞可靠平穩(wěn)，維護(hù)成本較低。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為可伸縮腰帶示意圖；

圖3為髖關(guān)節(jié)和驅(qū)動(dòng)裝置示意圖；

圖4為大腿伸縮和綁帶結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為踝關(guān)節(jié)的示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說明。如圖所示，本發(fā)明包括腰部1、大腿主體2、髖關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)3、小腿主體4、膝關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)5、踝關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)6、綁帶7、腳底板8；

所述腰部機(jī)構(gòu)包括背板1.1、左右腰帶1.2、限位條1.3、板機(jī)1.4、齒輪、齒條；其中限位條陷在左右腰帶1.2的矩形凹槽內(nèi)，由螺栓固定；左右腰帶1.2插入腰板兩側(cè)的滑道內(nèi)，且前端與齒條相連，齒輪安裝在腰板中間的轉(zhuǎn)軸上并與齒條嚙合；扳機(jī)裝在腰板兩側(cè)，卡住限位條；

所述髖關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)包括左右連接件3.2、髖關(guān)節(jié)主體3.1、諧波減速器3.3、螺栓、盤式電機(jī)3.5、大腿伸縮桿3.6、電機(jī)支架3.7；左右連接件與左右腰板相連，下端通過螺栓與髖關(guān)節(jié)主體外展/內(nèi)收旋轉(zhuǎn)軸3.11相連；諧波減速器3.3一端扣在髖關(guān)節(jié)主體3.1上，另一端與帶輪3.4連接；截面為u型的大腿伸縮桿3.6一端與髖關(guān)節(jié)主體3.1相連，大腿伸縮桿3.6另外一端的u型槽內(nèi)設(shè)置電機(jī)支架；同步帶3.10設(shè)置在盤式電機(jī)3.5的輸出軸與帶輪3.4間，同步帶3.10平行于大腿主體；

所述大腿機(jī)構(gòu)包括大腿伸縮桿3.6、大腿套筒3.8、綁帶3.13、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊3.9；其中大腿伸縮桿置于套筒中，大腿伸縮桿開有槽孔，大腿套筒上也開有槽孔并使用螺栓將大腿伸縮桿固定在大腿套筒中；綁帶機(jī)構(gòu)安在伸縮桿內(nèi)側(cè)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊安裝在外側(cè)；

所述踝關(guān)節(jié)包括踝關(guān)節(jié)上連接件6.1、下連接件6.4、夾緊式聯(lián)軸器6.3、腳底板6.2；其中上連接件6.1與小腿的伸縮桿上的屈/伸旋轉(zhuǎn)軸6.5相連，上連接件6.1、下連接件6.4用聯(lián)軸器夾緊，下連接件6.4與腳底板6.2上的外展/內(nèi)收旋轉(zhuǎn)軸6.6相連；

所述膝關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)5與髖關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)3結(jié)構(gòu)相同；

所述小腿機(jī)構(gòu)與大腿機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)相同。

減速器、電機(jī)、驅(qū)動(dòng)模塊平行安裝在腿兩側(cè)。

大腿套管上和小腿套管上安裝綁帶裝置。

其中髖關(guān)節(jié)主體與諧波減速器3.3對(duì)應(yīng)側(cè)為扇形(3.12)，可以對(duì)大腿的伸縮桿擺動(dòng)角度限位。

本發(fā)明的工作過程如下：

使用者穿戴外骨骼，根據(jù)穿戴者的身體尺寸，調(diào)整腰帶之間的寬度，將左右兩個(gè)軟材料腰帶扣在人體兩側(cè)。調(diào)整大腿及小腿的長(zhǎng)度，使外骨骼的關(guān)節(jié)正對(duì)人體關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸線。將柔性綁帶綁在人腿的對(duì)應(yīng)位置固定。

當(dāng)使用者進(jìn)行下肢康復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，大腿上的盤式電機(jī)通過同步帶帶動(dòng)髖關(guān)節(jié)的諧波減速器轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)抬腿，小腿上的盤式電機(jī)通過同步帶帶動(dòng)膝關(guān)節(jié)的諧波減速器轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)小腿活動(dòng)。可活動(dòng)的腳底板在運(yùn)動(dòng)中貼合腳底面。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開一種可穿戴下肢康復(fù)助行機(jī)械裝置，包括腰部、大腿主體、髖關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)、小腿主體、膝關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)、踝關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)、綁帶、腳底板；所述腰部機(jī)構(gòu)包括背板、左右腰帶、限位條、板機(jī)、齒輪、齒條；其中限位條陷在左右腰帶的矩形凹槽內(nèi)，由螺栓固定；左右腰帶插入腰板兩側(cè)的滑道內(nèi)，且前端與齒條相連，齒輪安裝在腰板中間的轉(zhuǎn)軸上并與齒條嚙合；扳機(jī)裝在腰板兩側(cè)，卡住限位條；所述髖關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)包括左右連接件、髖關(guān)節(jié)主體、諧波減速器、螺栓、盤式電機(jī)、大腿伸縮桿、電機(jī)支架；本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：整個(gè)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)緊湊，空間利用率高，避免了傳統(tǒng)電機(jī)直連的方式造成外骨骼體積過大，活動(dòng)笨拙的缺點(diǎn)。同步帶的結(jié)構(gòu)不需要潤(rùn)滑，傳遞可靠平穩(wěn)，維護(hù)成本較低。

技術(shù)研發(fā)人員：陸志國(guó);黃章波;王鈺策;霍軍;廖鵬;辛童樂;謝政播
受保護(hù)的技術(shù)使用者：東北大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.03.13
技術(shù)公布日：2017.08.18