一种辅助偏瘫患者行走装置的制作方法

本发明涉及外骨骼装置，具体涉及一种辅助偏瘫患者行走装置。

背景技术：

偏瘫患者单侧下肢行动不便，目前缺乏辅助偏瘫患者行走的外骨骼装置。发明专利cn203954118u提出了一种人体单侧下肢外骨骼装置，该方案包括腰部绑套、控制按钮及各关节支杆和关节电机，但该方案存在如下问题：1、该方案依赖于控制按钮，当病人手指运动不受控制或出现非自主颤动时，则该装置可能出现使用不便或误动作的情况，对病人带来困扰；2、辅助行走耗能大，该方案采用设置在腰部绑带上的电池供能，现在还没有以该方案体量大小的电池能提供所需耗能的容量，使得单次用电能提供行走辅助的距离相当有限；3、装置固定在腰部，在行走时难以与上身动作协调，对于协调性较差的患者在使用时存在导致其摔跤的隐患；4、结构长度固定，不能调节，由于不同的人存在腿部长度及比例的区别，增加了匹配难度，也存在着舒适度方面的缺陷。为了解决这些问题，有必要提供一种新的辅助行走装置。

技术实现要素：

针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种方便控制及使用的辅助偏瘫患者行走装置。

为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种辅助偏瘫患者行走装置，包含控制装置、用于绑缚肢体并带动肢体动作的绑定装置以及与绑定装置机械连接并驱动其实现行走动作的驱动装置，所述绑定装置包含躯干绑定结构，大腿绑定结构与小腿绑定结构；所述驱动装置包含髋关节驱动机构、膝关节驱动机构，其中髋关节驱动机构连接在躯干绑定结构与大腿绑定结构之间，膝关节驱动机构连接在大腿绑定结构与小腿绑定结构之间；驱动结构的输入端与控制装置的输出端电性相连；所述控制装置包含脑电控制模块和/或语音控制模块。

本发明通过脑电控制、语音控制方式实现对行走动作的控制，相比按钮控制方式更为方便，易于使用，而采取的躯干绑定结构能够帮助患者在行走时找到腿部与身体的协调感，降低了在辅助行走过程中使得患者摔跤的几率，从而便于提高患者的行走速度。

附图说明

图1为实施例的结构示意图。

图2为实施例中驱动机构结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明中的技术方案进一步说明。

一种辅助偏瘫患者行走装置，如图1所示，包含支撑帽1，躯干保护壳2、大腿保护壳10、小腿保护壳8与行走鞋6；躯干保护壳2的内壁与人体躯干的侧部匹配适贴，躯干保护壳2的横截面呈弧形，弧形长度在患者躯干周长的1/4～1/2之间，其整体高度不大于患者腋窝至腰部髋骨之间的最小长度值；躯干保护壳2的结构设计使其对躯干保持了足够的作用面积，同时也兼顾了穿戴的方便性；在躯干保护壳2的纵向端面固定连接有躯干绑带4，用于实现躯干保护壳2的穿戴与拆取，并在穿戴时使躯干保护壳10能贴紧绑定在患者身体上；大腿保护壳10的内壁与人体大腿的侧部匹配适贴，其整体高度小于患者大腿长度，在大腿保护壳10的纵向端面固定连接有大腿绑带3，用于实现大腿保护壳10的穿戴与拆取，并在穿戴时使大腿保护壳10能贴紧绑定在患者大腿上；；小腿保护壳8的内壁与患者小腿的侧部匹配适贴，其整体高度小于小腿长度，在小腿保护壳8的纵向端面固定连接有小腿绑带5，用于实现小腿保护壳8的穿戴与拆取，并在穿戴时使小腿保护壳8能贴紧绑定在患者小腿上；在躯干保护壳2的下端中部与大腿保护壳10的上端中部连接有髋关节驱动机构11；在大腿保护壳10的下端中部与小腿保护壳8的上端中部连接有膝关节驱动机构9；在小腿保护壳8的下端中部与行走鞋6的侧部连接有踝关节驱动机构7。

踝关节驱动机构7、膝关节驱动机构9与髋关节驱动机构11的结构相同，如图2所示，其均包含上连接杆12，下连接杆13，驱动台14，活动连接台15及曲柄16；其中上连接杆12，下连接杆13，用于实现躯干保护壳/大腿保护壳/小腿保护壳的连接及力量传递作用；在下连接杆13的上端与驱动台14固定连接；驱动台14上固定有液压杆15，且液压杆15的活动方向与下连接杆13的中心轴向夹角呈145°～160°的钝角；活动连接台15的一端设有叉状结构18以及跨接安装于叉状结构18间的小支杆19；液压杆15的活动工作端通过耳环式连接小支杆19；在活动连接台15的两侧壁于相对叉状结构18所在的另一端分别铰接有曲柄16，曲柄16的另一端与驱动台14铰接；曲柄16的活动所在面与液压杆的活动所在面相互平行，且曲柄16包含有钝角弯曲结构，以避免出现液压杆动作过程中出现驱动死区；活动连接台15在相对叉状结构18的另一端与上连接杆12固定连接，以实现力的传递以及保护壳与驱动机构的固定连接。

所述支撑帽1包含有若干呈均匀角度间隔分布的头箍以及汇集固定各头箍的连接壳体；在连接壳体内设有控制板，控制板包含有脑电控制模块与语音控制模块；在头箍的内侧分布设有若干脑电波传感器，其与脑电控制模块电性连接；在头箍的一侧还设有音频插口，音频插口与语音控制模块电性连接，当需要使用语音控制功能时，可通过音频插口连接对插式麦克风，所述对插式麦克风包含硬质壳体，硬质壳体的一端设有音频插口的对插接头，硬质壳体的另一端设有与对插接头电性连接的拾音器。在通常使用情况下，由脑电波传感器采集脑电波信号并传递给脑电控制模块，并由脑电控制模块对应发出控制指令，或由拾音器获取患者发出的语音指令传递给语音控制模块，使得控制板触发相应电磁阀，继而驱动液压杆动作；当不需要使用语音控制功能时，则可直接将对插式麦克风取下，使患者在使用时感觉更轻便。

所述躯干保护壳2设有空腔，空腔内设有若干串并联相接的超级电容，在躯干保护壳2上还设有充电端口，充电端口与超级电容的整体输出端电性连接；由于超级电容可实现快速充电，相比普通充电电池能够提供大功率的输出，重量也更轻；另一方面，辅助行走的耗能远远低于负重工作的机械外骨骼耗能，躯干保护壳2面积较大，也方便提高容积，因此可在空腔中增加尽可能多的超级电容，从而实现足够辅助行走所需耗能的储备。

在大腿保护壳、小腿保护壳的一端均设有长度调节机构；所述长度调节机构包含丝杠及驱动丝杠旋转的电机，丝杠的直线运动工作部与大腿保护壳或小腿保护壳的壳体固定连接，电机的输入端与控制板的输出端电性连接，丝杠旋转运动的一端与电机的输出轴固定相连、另一端与大腿驱动机构/小腿驱动机构的上连接杆/下连接杆通过轴承座的固定法兰部分相连；另外，在躯干保护壳2上还设有与控制板输入相连的用于分别实现伸长、缩短微动调节的两个控制开关；在调节长度时，控制板驱动电机及丝杠旋转，丝杠的工作部由于与壳体固定，使得丝杆部分会旋进或旋出，从而实现长度调节的功能，在一定范围内与更多人的生理结构所匹配，提高使用舒适度。

本实施例通过脑电控制、语音控制方式实现对行走动作的控制，相比单纯按钮控制方式更为方便，易于使用，而采取的躯干绑定结构能够帮助患者在行走时找到腿部与身体的协调感，降低了在辅助行走过程中使得患者摔跤的几率，从而便于提高患者的行走速度。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。