用于外骨骼机器人的平衡辅助装置的制作方法

本实用新型涉及一种用于外骨骼机器人的平衡辅助装置，具体地说，尤其涉及一种外骨骼康复训练机器人的平衡辅助装置。

背景技术：

本实用新型以恢复、提升慢性骨关节疾病患者、脊髋损伤患者及脑损伤患者的行走能力为目标。目前在下肢功能障碍患者中，大部分由骨关节疾病引起，其余主要由脊髋损伤及脑损伤引起。目前市场也出现了针对这些患者适用的外骨骼康复训练机器人，以助于他们的下肢行动能力的快速恢复。但现有的外骨骼康复训练机器人不能独自保持平衡稳定状态，需要借助双拐、双杠等辅助器械。其中，拐杖的辅助方式存在摔倒的风险性，而且需要对患者进行一段时间的训练才能很好的适应，双杠的辅助形式受限于双杠的长度和宽度，患者不能自由的连续的进行训练。因此急需开发一种克服上述缺陷的用于外骨骼机器人的平衡辅助装置及方法。

技术实现要素：

为了解决现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种用于外骨骼机器人的平衡辅助装置，其中，包括：

可移动台架；

二个升降机构，相对的装设于所述移动台架上；

二个水平机构，对应地连接于所述二个升降机构，所述外骨骼机器人设置于所述二个水平机构之间且所述二个水平机构用以连接于所述外骨骼机器人的腰部机构以固定所述外骨骼机器人于所述可移动台架上；

其中，通过调节所述升降机构带动所述水平机构于垂直方向往复移动以适配于所述外骨骼机器人的所述腰部机构的高度位置，通过调节所述水平机构以适配于所述外骨骼机器人的所述腰部机构的宽度，进而确保穿戴所述外骨骼机器人的使用者训练时的平衡稳定性。

上述的平衡辅助装置，其中，所述可移动台架包括二个支撑架及连接于所述二个支撑架的扶手架，所述升降机构对应地装设于所述支撑架上。

上述的平衡辅助装置，其中，每一所述升降机构包括：

二个固定杆，相对的装设于所述支撑架上；

二个导向光轴，平行设置于所述二个固定杆之间，每一所述导向光轴的两端连接于所述二个固定杆；

丝杠，设置于所述二个导向光轴之间，所述丝杠的一端连接于二个所述固定杆的其中之一，所述丝杠的另一端穿过二个所述固定杆的其中之另一连接手轮；

升降组件，套设于所述二个导向光轴及所述丝杠上，且沿所述二个导向光轴的方向往复移动。

上述的平衡辅助装置，其中，所述升降组件包括：

升降套，套设于所述二个导向光轴及所述丝杠上；

第一锁紧件，装设于所述丝杠上；

二个升降轴，连接所述升降套及所述第一锁紧件；

其中，进行一次高度调整时，松开所述第一锁紧件后，推动所述升降套于所述二个导向光轴及所述丝杠上且沿所述二个导向光轴的方向往复移动，一次高度调整完成后锁紧所述第一锁紧件。

上述的平衡辅助装置，其中，所述升降组件还包括：

弹簧，套设于所述丝杆上且所述弹簧的两端分别连接于所述第一锁紧件及所述升降套，一次高度调整完成后，通过转动所述手轮控制所述丝杆带动所述第一锁紧件移动，所述第一锁紧件拉动或推动所述弹簧以带动所述升降套沿所述二个升降轴的方向往复移动，从而进行二次高度调整。

上述的平衡辅助装置，其中，所述弹簧在进行二次高度调整时输出垂直方向的预加载力，在所述外骨骼机器人行走训练时，所述预加载力辅助所述腰部机构在垂直方向上的小幅度起伏。

上述的平衡辅助装置，其中，所述升降组件还包括：手柄，装设于所述升降套上，松开所述第一锁紧件后，通过所述手柄以推动所述升降套移动。

上述的平衡辅助装置，其中，每一所述水平机构包括：

固定套，连接于所述升降套，所述固定套上装设有滑轨；

滑套，装设于所述滑轨上；

连接柄，其一端连接于所述滑套，所述连接柄的另一端连接于所述腰部机构；

其中，通过所述滑套沿所述滑轨的方向移动，以带动所述连接柄沿水平方向往复移动。

上述的平衡辅助装置，其中，每一所述水平机构还包括：第二锁紧件，所述滑套通过所述第二锁紧件装设于所述滑轨上，水平调整前松开所述第二锁紧件，水平调整后锁紧所述第二锁紧件。

上述的平衡辅助装置，其中，每一所述水平机构还包括：

连接块，固设于所述滑套上，所述连接块上具有凹槽，所述连接柄的一端插入连接于所述凹槽；

固定盖，装设于所述连接块上且扣设于所述凹槽上，以固定所述连接柄的一端于所述凹糟内。

上述的平衡辅助装置，其中，所述连接块上设置有连接座和固定扣，所述固定盖的一端通过枢轴连接于所述连接座，所述固定盖的另一端与所述固定扣相扣合。

本实用新型相对于现有技术其功效在于，通过与外骨骼康复训练机器人(以下简称外骨骼机器人)连接，实现了使用者穿戴外骨骼机器人进行康复训练的平衡稳定性和灵活自由性，同时通过调节升降机构和水平机构达到可以适配于腰部机构的高度位置和宽度，使其可以更好的满足外骨骼机器人的训练要求；同时通过可移动台架的设计使得训练距离的长度和训练场地的选择更加自由。

附图说明

图1为本实用新型平衡辅助装置的结构示意图；

图2为平衡辅助装置与外骨骼机器人组装结构示意图；

图3为升降结构示意图；

图4为水平结构示意图；

图5为本实用新型平衡辅助方法的流程图。

具体实施方式

下文举实施例配合所附图式作详细说明，以更好地理解本实用新型内容的态样，但所提供的实施例并非用以限制本实用新型的保护范围。

请参考图1-4，图1为本实用新型平衡辅助装置的结构示意图；图2为平衡辅助装置与外骨骼机器人组装结构示意图；图3为升降结构示意图；图4为水平结构示意图。如图1-4所示，本实用新型的用于外骨骼机器人的平衡辅助装置1包括：可移动台架11、二个升降机构12及二个水平机构13；二个升降机构12相对的装设于所述移动台架11上；二个水平机构13对应地连接于所述二个升降机构12，所述外骨骼机器人2设置于所述二个水平机构13之间且所述二个水平机构13用以连接于所述外骨骼机器人2的腰部机构21以固定所述外骨骼机器人2于所述可移动台架11上；其中，通过调节所述升降机构12带动所述水平机构13于垂直方向往复移动以适配于外骨骼机器人2的腰部机构21的高度位置进而配合外骨骼机器人的高度使用要求，通过调节所述水平机构13以适配于外骨骼机器人2的腰部机构21的宽度使用要求，平衡辅助装置具有平衡稳定性从而确保穿戴所述外骨骼机器人2的使用者训练时的平衡稳定性。

其中，所述可移动台架11包括二个支撑架111及连接于所述二个支撑架的扶手架112，所述升降机构12对应地装设于所述支撑架12上，每一支撑架的底部装设有脚轮113，使得平衡辅助装置可以很好的跟随外骨骼机器人的训练速度，并保证外骨骼机器人的平衡稳定性。

进一步地，每一所述升降机构12包括：二个固定杆121、二个导向光轴122、丝杠123及升降组件124；二个固定杆121相对的装设于所述支撑架111上；二个导向光轴122平行设置于所述二个固定杆121之间，每一所述导向光轴122的两端连接于所述二个固定杆121；丝杠123设置于所述二个导向光轴122之间，所述丝杠123的一端连接于二个所述固定杆121的其中之一，所述丝杠123的另一端穿过二个所述固定杆122的其中之另一连接手轮125；升降组件124套设于所述二个导向光轴122及所述丝杠123上，且沿所述二个导向光轴122的方向往复移动。

再进一步地，所述升降组件124包括：升降套1241、第一锁紧件1242及二个升降轴1243；升降套1241套设于所述二个导向光轴122及所述丝杠123上；第一锁紧件1242装设于所述丝杠123上；二个升降轴1243连接所述升降套1241及所述第一锁紧件1242；进行一次高度调整时，松开所述第一锁紧件1242后，推动所述升降套1241于所述二个导向光轴122及所述丝杠123上且沿所述二个导向光轴122的方向往复移动，一次高度调整完成后锁紧所述第一锁紧件1242。其中，升降组件124还包括手柄1244，手柄1244装设于所述升降套1241上，松开所述第一锁紧件1242后，通过所述手柄1244以推动所述升降套1241移动。

需要说明的是，在本实施例中以第一锁紧件1242为可拧紧螺母为较佳的实施方式，但本实用新型并不以此为限。

又进一步地，升降组件124还包括弹簧1245；弹簧1245套设于所述丝杠123上且所述弹簧1245的两端分别连接于所述第一锁紧件1242及所述升降套1241，一次调整完成后，通过转动所述手轮125控制所述丝杠123带动所述第一锁紧件1242移动，所述第一锁紧件1242拉动或推动所述弹簧1245以带动所述升降套1241沿所述二个升降轴1243的方向往复移动，从而进行二次高度调整，其中，弹簧1245在进行二次高度调整时也会给外骨骼机器人一个垂直方向的预加载力，预加载力可以辅助外骨骼机器人行走训练过程中实现腰部机构的升降起伏，进而更好地保证在通过外骨骼机器人训练时的平衡稳定性，具体地说，在使用者穿戴外骨骼机器人进行训练时，外骨骼机器人的腰部机构会在垂直方向上具有小幅度的起伏，通过本实用新型的平衡辅助装置，弹簧输出预加载力从而更好的辅助腰部机构的小幅度起伏。

进一步地，每一所述水平机构13包括：固定套131、滑套132及连接柄133；固定套131连接于所述升降套1241，所述固定套131上装设有滑轨134；滑套132装设于所述滑轨134上；连接柄133其一端连接于所述滑套132，所述连接柄133的另一端连接于所述腰部机构21；其中，通过所述滑套132沿所述滑轨134的方向移动，以带动所述连接柄133沿水平方向往复移动。

更进一步地，每一所述水平机构还包括：第二锁紧件135、连接块136及固定盖137；滑套132通过所述第二锁紧件135装设于所述滑轨135上，水平调整前松开所述第二锁紧件135，滑套132沿所述滑轨134的方向移动，水平调整后锁紧所述第二锁紧件135；连接块136固设于所述滑套132上，所述连接块136上具有凹槽(图未示)，所述连接柄133的一端插入连接于所述凹槽136；固定盖137装设于所述连接块136上且扣设于所述凹槽(图未示)上，以固定所述连接柄133的一端于所述凹糟(图未示)内，在本实施例中，连接柄133的另一端通过盖板138及螺栓(图未示)连接于外骨骼机器人2的腰部机构21，但本实用新型并不以此为限。

其中，所述连接块136上设置有连接座1362和固定扣1363，所述固定盖137的一端通过枢轴连接于所述连接座1362，所述固定盖137的另一端与所述固定扣1363相扣合，固定盖137和固定扣1363的设计可以实现外骨骼机器人的快速拆卸。

需要说明的是，在本实施例中以第二锁紧件135为快拆手柄为较佳的实施方式，但本实用新型并不以此为限。

请参照图5，图5为本实用新型平衡辅助方法的流程图。如图5所示，本实用新型的用于外骨骼机器人的平衡辅助方法包括：

步骤s1：将二个升降机构相对的装设于移动台架上；

步骤s2：将二个水平机构对应地连接于二个升降机构；

步骤s3：通过二个水平机构连接于所述外骨骼机器人的腰部机构以固定所述外骨骼机器人于所述可移动台架上；

步骤s4：调节升降机构带动水平机构于垂直方向往复移动以适配于外骨骼机器人的腰部机构的高度位置，通过调节水平机构以适配于外骨骼机器人的腰部机构的宽度。

综上所述，本实用新型的用于外骨骼机器人的平衡辅助装置及方法，通过与外骨骼机器人连接，实现了使用者穿戴外骨骼机器人进行康复训练的平衡稳定性和灵活自由性，同时通过调节升降机构和水平机构达到可以适配于腰部机构的高度位置和左右宽度，使其可以更好的满足外骨骼机器人的训练要求；同时通过可移动台架的设计保证了外骨骼机器人训练的平衡稳定性。

虽然本实用新型内容已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本实用新型内容，任何熟悉本领域的相关技术人员，在不脱离本实用新型内容的精神和范围内，当可作各种更动与润饰，因此本实用新型内容的保护范围当视所附权利要求的保护范围所界定者为准。