一种腿部骨折病人辅助行走装置及其工作方法

本发明涉及辅助行走技术领域，具体涉及一种腿部骨折病人辅助行走装置及其工作方法。

背景技术：

人们腿部骨折后一般需要借助辅助行走器来辅助行走，传统的辅助行走器一般为轮椅，传统的轮椅虽然可以更舒适的辅助行走，但是却不能帮助患者进行锻炼，患者长期躺在病床上容易血流不通畅，长期坐在轮椅上容易长痔疮，两者都不利于患者的恢复。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种腿部骨折病人辅助行走装置及其工作方法，通过对传统的轮椅增加锻炼组件使得患者既可以通过锻炼组件带动轮椅的行进，也可通过手摇锻炼组件进行锻炼，促进血液循环，加速身体的恢复，同时通过增加连接装置使得轮椅和锻炼组件之间的间隙可根据患者的实际情况进行调节，使得本装置更具有适应性。

为实现上述目的，本发明提出的技术方案是：

一种腿部骨折病人辅助行走装置，包括：

助行组件，所述助行组件包括轮椅、所述轮椅底部设置有驱动装置，所述驱动装置包括驱动箱，所述驱动箱内部一侧设置有第一电机，所述第一电机为双头电机，所述第一电机的输出轴均通过第一连接杆与第一转动轮连接，所述第一转动轮的一侧均设置有制动装置，所述轮椅扶手一侧设置有用于控制所述驱动装置和所述制动装置的控制装置，所述轮椅底部一侧设置有脚垫装置；

连接装置，所述连接装置包括第一伸缩杆，所述第一伸缩杆的一端与所述轮椅底部一侧固定连接，所述第一伸缩杆的另一端表面设置有第一通孔，所述第一伸缩杆为内部中空两端开口结构，所述第一伸缩杆的内部设置有第二伸缩杆，所述第二伸缩杆的一端与所述第一伸缩杆内部滑动连接，所述第二伸缩杆的表面设置有均匀分布的第二通孔，所述第一通孔和所述第二通孔的大小和形状均一致；

锻炼组件，所述锻炼组件通过所述连接装置与所述助行组件连接，所述锻炼组件设置于所述助行组件的前端，所述锻炼组件包括摇杆和前叉，所述摇杆的一端贯穿所述前叉的一端，所述摇杆的表面设置有第一齿轮，所述前叉与第二转动轮转动连接，所述第二转动轮一侧固定连接有第二齿轮，所述第二齿轮与所述第一转动轮通过链条连接，所述前叉与第二连接杆的一端转动连接，所述第二连接杆的另一端表面设置有第三通孔，所述第二连接杆表面设置有第三通孔的一端可伸入所述第二伸缩杆的内部。

进一步的，所述制动装置包括制动盘，所述制动盘分别设置于所述第一连接杆的一端，所述制动盘表面一侧均设置有第一电磁铁，所述驱动箱的两侧均设置有安装杆，所述安装杆的一端均设置有第二电磁铁。

进一步的，所述脚垫装置包括第二电机和传动板，所述第二电机设置于所述驱动箱内部一侧，所述第二电机的输出轴通过第三连接杆与第三齿轮连接，所述传动板的两端均通过弹簧与所述驱动箱内部连接，所述传动板的一侧设置有齿槽，所述齿槽与所述第三齿轮啮合，所述传动板的另一侧与第四连接杆的一端连接，所述第四连接杆的另一端贯穿所述驱动箱并延伸至所述驱动箱的外部一侧，所述第四连接杆延伸至所述驱动箱外部的一端与垫板连接，所述垫板内部设置有加热装置。

进一步的，所述驱动箱表面一侧设置有通槽，所述通槽可供所述第四连接杆通过，且所述第四连接杆可在所述通槽内部上下运动。

进一步的，所述加热装置为加热丝，所述加热丝的外部设置有绝缘保护层。

进一步的，所述控制装置包括控制面板，所述控制面板表面一侧设置有触屏显示屏，所述控制面板内部设置有plc控制器，所述plc控制器分别与所述触屏显示屏、所述第一电机、所述第二电机、所述第一电磁铁、所述第二电磁铁和所述加热丝通信连接。

进一步的，所述驱动箱一侧设置有蓄电池，所述蓄电池分别为所述plc控制器、所述触屏显示屏、所述第一电机、所述第二电机、所述第一电磁铁、所述第二电磁铁和所述加热丝提供电能。

一种腿部骨折病人辅助行走装置的工作方法，包括以下步骤：

s1、安装锻炼组件，根据患者的实际情况，调节第二伸缩杆伸出第一伸缩杆的长度，采用销钉通过第一通孔和合适的第二通孔，固定第二伸缩杆伸出第一伸缩杆的长度，将第二连接杆伸入第二伸缩杆的内部，使第三通孔和合适的第二通孔对齐，采用销钉通过第三通孔和合适的第二通孔，将助行组件和锻炼组件连接；

s2、患者通过摇动摇杆进行康复训练，帮助患者坐在轮椅上，患者手持摇杆并转动摇杆，摇杆带动第一齿轮旋转，第一齿轮通过链条带动第二齿轮旋转，第二齿轮带动第二转动轮旋转，第二转动轮带动第一转动轮旋转，此时轮椅向前方运动，既使患者的上肢得到运动，也可辅助患者行走；

s3、辅助病患行走，当患者的运动量达标后，患者通过触摸触屏显示屏启动第一电机，由第一电机提供动力带动第一转动轮旋转，旋转的第一转动轮带动第二转动轮旋转，此时轮椅向前方运动辅助患者行走，患者手持摇杆控制轮椅的行进方向；

s4、启动脚垫装置，提高患者舒适度，患者坐在轮椅上时，根据患者腿部的长度调节脚垫装置的高度，当患者觉得垫板高度不适时，通过触摸触屏显示屏启动第二电机，旋转的第二电机带动第三齿轮旋转，旋转的第三齿轮推动传动板向上或者向下运动，传动板通过第四连接杆将垫板抬起或放下，同时，当患者感觉脚冷时，可启动加热装置对垫板表面进行加热；

s5、到达目的地后，由制动装置制动轮椅，当患者到达目的地后，患者通过触摸触屏显示屏关闭第一电机，启动第一电磁铁和第二电磁铁，关闭第一电机后，由于惯性作用，轮椅依然处于前进状态，第一电磁铁和第二电磁铁通电后，产生相互吸引的磁力，使制动盘停止转动，由于制动盘和第一转动轮同轴连接，所以第一转动轮被制动，此时轮椅停止运动。

相对于现有技术而言，本发明的有益效果是：

1、通过设置锻炼组件使得患者可以一边锻炼，一边带动助行组件行进，帮助患者坐在轮椅上，患者手持摇杆并转动摇杆，摇杆带动第一齿轮旋转，第一齿轮通过链条带动第二齿轮旋转，第二齿轮带动第二转动轮旋转，第二转动轮带动第一转动轮旋转，此时轮椅向前方运动，患者在手摇摇杆的过程中，既使患者的上肢得到运动，也可辅助患者行走；

2、通过设置连接装置使得轮椅和锻炼组件之间的间隙可根据患者的实际情况进行调节，使得本装置更具有适应性，调节第二伸缩杆伸出第一伸缩杆的长度，采用销钉通过第一通孔和合适的第二通孔，固定第二伸缩杆伸出第一伸缩杆的长度，将第二连接杆伸入第二伸缩杆的内部，使第三通孔和合适的第二通孔对齐，采用销钉通过第三通孔和合适的第二通孔，将助行组件和锻炼组件连接，使得助行组件和锻炼组件之间的间隙适合患者的手部长度；

3、通过设置脚垫装置使得患者可以根据自己的实际情况进行调节，增加舒适度，患者坐在轮椅上时，根据患者腿部的长度调节脚垫装置的高度，当患者觉得垫板高度不适时，通过触摸触屏显示屏启动第二电机，旋转的第二电机带动第三齿轮旋转，旋转的第三齿轮推动传动板向上或者向下运动，传动板通过第四连接杆将垫板抬起或放下，同时，当患者感觉脚冷时，可启动加热装置对垫板表面进行加热。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

图1为本发明实施例公开的一种腿部骨折病人辅助行走装置的结构示意图；

图2为本发明实施例公开的一种腿部骨折病人辅助行走装置的后视图；

图3为本发明实施例公开的驱动箱的侧剖图；

图4为本发明实施例公开的驱动箱的正视图；

图5为本发明实施例公开的垫板的俯剖图；

图6为本发明实施例公开的图2中局部a的放大图；

图7为本发明实施例公开的图1中局部b的放大图；

图8为本发明实施例公开的锻炼组件的结构示意图；

图9为本发明实施例公开的一种腿部骨折病人辅助行走装置的工作流程图；

图10为本发明实施例公开的一种腿部骨折病人辅助行走装置的通信框图。

附图标记：

1-助行组件；101-轮椅；102-驱动装置；1020-驱动箱；1021-第一电机；1022-第一连接杆；1023-第一转动轮；1024-蓄电池；1025-通槽；103-控制装置；1030-控制面板；1031-触屏显示屏；104-脚垫装置；1040-第二电机；1041-第三齿轮；1042-传动板；1043-弹簧；1044-第四连接杆；1045-垫板；1046-加热装置；10461-加热丝；10462-绝缘保护层；1047-齿槽；105-制动装置；1050-安装杆；1051-第二电磁铁；1052-第一电磁铁；1053-制动盘；2-锻炼组件；201-摇杆；202-第一齿轮；203-前叉；204-第二齿轮；205-链条；206-第二转动轮；207-第二连接杆；208-第三通孔；3-连接装置；300-第一伸缩杆；301-第一通孔；302-第二伸缩杆；303-第二通孔；304-销钉。

具体实施例

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例一

一种腿部骨折病人辅助行走装置，包括：

助行组件1，助行组件1包括轮椅101、轮椅101底部设置有驱动装置102，驱动装置102包括驱动箱1020，驱动箱1020内部一侧设置有第一电机1021，第一电机1021为双头电机，第一电机1021的输出轴均通过第一连接杆1022与第一转动轮1023连接，第一转动轮1023的一侧均设置有制动装置105，轮椅101扶手一侧设置有用于控制驱动装置102和制动装置105的控制装置103，轮椅101底部一侧设置有脚垫装置104；

具体的，驱动装置102用于为轮椅101提供动力，由通过触摸触屏显示屏1031启动第一电机1021，由第一电机1021提供动力带动第一转动轮1023旋转，旋转的第一转动轮1023带动第二转动轮206旋转，此时轮椅101向前方运动辅助患者行走，患者手持摇杆201控制轮椅101的行进方向，制动装置105用于制动第一转动轮1023，在本实施例中，第一转动轮1023的数量为两组，当患者到达目的地后，患者通过触摸触屏显示屏1031关闭第一电机1021，启动第一电磁铁1052和第二电磁铁1051，关闭第一电机1021后，由于惯性作用，轮椅101依然处于前进状态，第一电磁铁1052和第二电磁铁1051通电后，产生相互吸引的磁力，使制动盘1053停止转动，由于制动盘1053和第一转动轮1023同轴连接，所以第一转动轮1023被制动，此时轮椅101停止运动；

连接装置3，连接装置3包括第一伸缩杆300，第一伸缩杆300的一端与轮椅101底部一侧固定连接，第一伸缩杆300的另一端表面设置有第一通孔301，第一伸缩杆300为内部中空两端开口结构，第一伸缩杆300的内部设置有第二伸缩杆302，第二伸缩杆302的一端与第一伸缩杆300内部滑动连接，第二伸缩杆302的表面设置有均匀分布的第二通孔303，第一通孔301和第二通孔303的大小和形状均一致；

具体的，根据患者的实际情况，调节第二伸缩杆302伸出第一伸缩杆300的长度，采用销钉304通过第一通孔301和合适的第二通孔303，固定第二伸缩杆302伸出第一伸缩杆300的长度，将第二连接杆207伸入第二伸缩杆302的内部，使第三通孔208和合适的第二通孔303对齐，采用销钉304通过第三通孔208和合适的第二通孔303，将助行组件1和锻炼组件2连接，在本实施例中，通过调节第二伸缩杆302伸出第一伸缩杆300的长度使得轮椅101和锻炼组件2之间的间隙可根据患者的实际情况进行调节；

锻炼组件2，锻炼组件2通过连接装置3与助行组件1连接，锻炼组件2设置于助行组件1的前端，锻炼组件2包括摇杆201和前叉203，摇杆201的一端贯穿前叉203的一端，摇杆201的表面设置有第一齿轮202，前叉203与第二转动轮206转动连接，第二转动轮206一侧固定连接有第二齿轮204，第二齿轮204与第一转动轮1023通过链条205连接，前叉203与第二连接杆207的一端转动连接，第二连接杆207的另一端表面设置有第三通孔208，第二连接杆207表面设置有第三通孔208的一端可伸入第二伸缩杆302的内部；

具体的，帮助患者坐在轮椅101上，患者手持摇杆201并转动摇杆201，摇杆201带动第一齿轮202旋转，第一齿轮202通过链条205带动第二齿轮204旋转，第二齿轮204带动第二转动轮206旋转，第二转动轮206带动第一转动轮1023旋转，此时轮椅101向前方运动，患者在手摇摇杆201的过程中，既使患者的上肢得到运动，也可辅助患者行走，避免患者长期久坐长痔疮或久卧造成血液不流畅，影响患者恢复。

进一步的，制动装置105包括制动盘1053，制动盘1053分别设置于第一连接杆1022的一端，制动盘1053表面一侧设置有第一电磁铁1052，驱动箱1020的两侧均设置有安装杆1050，安装杆1050的一端均设置有第二电磁铁1051；

具体的，患者通过触摸触屏显示屏1031关闭第一电机1021，启动第一电磁铁1052和第二电磁铁1051，关闭第一电机1021后，由于惯性作用，轮椅101依然处于前进状态，第一电磁铁1052和第二电磁铁1051通电后，产生相互吸引的磁力，使制动盘1053停止转动，由于制动盘1053和第一转动轮1023同轴连接，所以第一转动轮1023被制动，此时轮椅101停止运动。

进一步的，脚垫装置104包括第二电机1040和传动板1042，第二电机1040设置于驱动箱1020内部一侧，第二电机1040的输出轴通过第三连接杆与第三齿轮1041连接，传动板1042的两端均通过弹簧1043与驱动箱1020内部连接，传动板1042的一侧设置有齿槽1047，齿槽1047与第三齿轮1041啮合，传动板1042的另一侧与第四连接杆1044的一端连接，第四连接杆1044的另一端贯穿驱动箱1020并延伸至驱动箱1020的外部一侧，第四连接杆1044延伸至驱动箱1020外部的一端与垫板1045连接，垫板1045内部设置有加热装置1046；

具体的，患者坐在轮椅101上时，根据患者腿部的长度调节脚垫装置104的高度，当患者觉得垫板1045高度过低时，通过触摸触屏显示屏1031启动第二电机1040，旋转的第二电机1040带动第三齿轮1041逆时针旋转，旋转的第三齿轮1041推动传动板1042向上运动，传动板1042通过第四连接杆1044将垫板1045抬起，当患者觉得垫板1045高度过高时，通过触摸触屏显示屏1031启动第二电机1040，旋转的第二电机1040带动第三齿轮1041顺时针旋转，旋转的第三齿轮1041推动传动板1042向下运动，传动板1042通过第四连接杆1044将垫板1045放下，同时，因为患者骨折后常常需要打石膏或者打绷带，此时会造成患者穿鞋不便，当天气寒冷时，可启动加热装置1046对垫板1045表面进行加热，加热后的垫板1045可为患者驱赶寒意。

进一步的，驱动箱1020表面一侧设置有通槽1025，通槽1025可供第四连接杆1044通过，且第四连接杆1044可在通槽1025内部上下运动；

具体的，通槽1025用于适应第四连接杆1044的上下运动。

进一步的，加热装置1046为加热丝10461，加热丝10461的外部设置有绝缘保护层10462；

具体的，通过设置绝缘保护层10462可避免当加热丝10461出现漏电时电伤患者。

进一步的，控制装置103包括控制面板1030，控制面板1030表面一侧设置有触屏显示屏1031，控制面板1030内部设置有plc控制器，plc控制器分别与触屏显示屏1031、第一电机1021、第二电机1040、第一电磁铁1052、第二电磁铁1051和加热丝10461通信连接；

具体的，plc控制器用于控制第一电机1021、第二电机1040、第一电磁铁1052、第二电磁铁1051和加热丝10461的启停，患者通过触摸屏幕向plc控制器发送信号，患者通过点击触屏显示屏1031实现控制第一电机1021、第二电机1040、第一电磁铁1052、第二电磁铁1051和加热丝10461的启停，十分便利。

进一步的，驱动箱1020一侧设置有蓄电池1024，蓄电池1024分别为plc控制器、触屏显示屏1031、第一电机1021、第二电机1040、第一电磁铁1052、第二电磁铁1051和加热丝10461提供电能；

具体的，在本实施例中，蓄电池1024为可充电式蓄电池1024。

实施例二

一种腿部骨折病人辅助行走装置的工作方法，包括以下步骤：

s1、安装锻炼组件2，根据患者的实际情况，调节第二伸缩杆302伸出第一伸缩杆300的长度，采用销钉304通过第一通孔301和合适的第二通孔303，固定第二伸缩杆302伸出第一伸缩杆300的长度，将第二连接杆207伸入第二伸缩杆302的内部，使第三通孔208和合适的第二通孔303对齐，采用销钉304通过第三通孔208和合适的第二通孔303，将助行组件1和锻炼组件2连接，通过调节第二伸缩杆302伸出第一伸缩杆300的长度和第二连接杆207伸入第二伸缩杆302的内部的长度来调节轮椅101和锻炼组件2之间的间隙，使得本装置可适应不同上肢长度的患者；

s2、患者通过摇动摇杆201进行康复训练，帮助患者坐在轮椅101上，患者手持摇杆201并转动摇杆201，摇杆201带动第一齿轮202旋转，第一齿轮202通过链条205带动第二齿轮204旋转，第二齿轮204带动第二转动轮206旋转，第二转动轮206带动第一转动轮1023旋转，此时轮椅101向前方运动，既使患者的上肢得到运动，也可辅助患者行走，患者的上肢在不停的摇动摇杆201时，既可为第一齿轮202提供动力，也可加速自身的血液循环；

s3、辅助病患行走，当患者的运动量达标后，患者通过触摸触屏显示屏1031启动第一电机1021，由第一电机1021提供动力带动第一转动轮1023旋转，旋转的第一转动轮1023带动第二转动轮206旋转，此时轮椅101向前方运动辅助患者行走，患者手持摇杆201控制轮椅101的行进方向，在本实施例中，第一电机1021为非自锁式双头电机，未启动第一电机1021或者已关闭第一电机1021时，第一电机1021的输出轴依然会随着第一转动轮1023旋转，所以当第一电机1021未启动时，患者手摇第一齿轮202，第二转动轮206依然能带动第一转动轮1023旋转，当第一电机1021关闭时，第一转动轮1023由于惯性作用而不会立即停下；

s4、启动脚垫装置104，提高患者舒适度，患者坐在轮椅101上时，根据患者腿部的长度调节脚垫装置104的高度，当患者觉得垫板1045高度不适时，通过触摸触屏显示屏1031启动第二电机1040，旋转的第二电机1040带动第三齿轮1041旋转，旋转的第三齿轮1041推动传动板1042向上或者向下运动，传动板1042通过第四连接杆1044将垫板1045抬起或放下，同时，当患者感觉脚冷时，可启动加热装置1046对垫板1045表面进行加热，具体的，当患者觉得垫板1045高度过低时，通过触摸触屏显示屏1031启动第二电机1040，旋转的第二电机1040带动第三齿轮1041逆时针旋转，旋转的第三齿轮1041推动传动板1042向上运动，传动板1042通过第四连接杆1044将垫板1045抬起，当患者觉得垫板1045高度过高时，通过触摸触屏显示屏1031启动第二电机1040，旋转的第二电机1040带动第三齿轮1041顺时针旋转，旋转的第三齿轮1041推动传动板1042向下运动，传动板1042通过第四连接杆1044将垫板1045放下；

s5、到达目的地后，由制动装置105制动轮椅101，当患者到达目的地后，患者通过触摸触屏显示屏1031关闭第一电机1021，启动第一电磁铁1052和第二电磁铁1051，关闭第一电机1021后，由于惯性作用，轮椅101依然处于前进状态，第一电磁铁1052和第二电磁铁1051通电后，产生相互吸引的磁力，使制动盘1053停止转动，由于制动盘1053和第一转动轮1023同轴连接，所以第一转动轮1023被制动，此时轮椅101停止运动，当需要再次启动轮椅101时，需提前使第一电磁铁1052和第二电磁铁1051断电。

具体的，使用本装置时，帮助患者坐在轮椅101上，需根据患者上肢的长度，调节第二伸缩杆302伸出第一伸缩杆300的长度或第二连接杆207伸入第二伸缩杆302的内部的长度来调节轮椅101和锻炼组件2之间的间隙，使得本装置可适应患者的上肢长度，患者手持摇杆201并转动摇杆201，摇杆201带动第一齿轮202旋转，第一齿轮202通过链条205带动第二齿轮204旋转，第二齿轮204带动第二转动轮206旋转，第二转动轮206带动第一转动轮1023旋转，此时轮椅101向前方运动，既使患者的上肢得到运动，也可辅助患者行走，患者的上肢在不停的摇动摇杆201时，既可为第一齿轮202提供动力，也可加速患者自身的血液循环，同时，本装置也可由第一电机1021提供动力带动第一转动轮1023旋转，旋转的第一转动轮1023带动第二转动轮206旋转，此时轮椅101向前方运动辅助患者行走，当需要制动轮椅101时，患者通过触摸触屏显示屏1031关闭第一电机1021，启动第一电磁铁1052和第二电磁铁1051，第一电磁铁1052和第二电磁铁1051通电后，产生相互吸引的磁力，使制动盘1053停止转动，由于制动盘1053和第一转动轮1023同轴连接，所以第一转动轮1023被制动，此时轮椅101停止运动，同时，当患者觉得垫板1045高度过低时，通过触摸触屏显示屏1031启动第二电机1040，旋转的第二电机1040带动第三齿轮1041逆时针旋转，旋转的第三齿轮1041推动传动板1042向上运动，传动板1042通过第四连接杆1044将垫板1045抬起，当患者觉得垫板1045高度过高时，通过触摸触屏显示屏1031启动第二电机1040，旋转的第二电机1040带动第三齿轮1041顺时针旋转，旋转的第三齿轮1041推动传动板1042向下运动，传动板1042通过第四连接杆1044将垫板1045放下且当患者感觉脚冷时，可启动加热装置1046对垫板1045表面进行加热，加热后的垫板1045可为患者驱赶寒意。

需要说明的是，第一电机1021、蓄电池1024、触屏显示屏1031、第二电机1040、加热丝10461、第二电磁铁1051、第一电磁铁1052和plc控制器具体的型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定，具体选型计算方法采用本领域现有技术，故不再详细赘述。

第一电机1021、蓄电池1024、触屏显示屏1031、第二电机1040、加热丝10461、第二电磁铁1051、第一电磁铁1052和plc控制器的供电及其原理对本领域技术人员来说是清楚的，在此不予详细说明。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。