相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0025]下面参考图1-图2描述根据本发明实施例的一种储能式前置刚性支架截瘫助行外骨骼，该骨骼适于腰部有一定控制能力的截瘫患者，且辅助截瘫患者起坐、行走等动作。
[0026]根据本发明实施例的储能式前置刚性支架截瘫助行外骨骼，包括:两个足托1、两个小腿支条2、两个大腿支条3、髋关节组件5、和储能组件6。如图1所示，每个足托I均适于固定截瘫患者的足、踝和小腿，两个小腿支条2分别连接在两个足托I的上部，例如小腿支条2可以位于足托I的上部前侧的外侧。两个大腿支条3分别与两个小腿支条2通过可屈曲的膝关节4相连。小腿支条12和大腿支条3起到支撑和连接作用，在坐姿时膝关节锁41打开，膝关节4屈曲，在站立或者行走时膝关节锁41锁紧，膝关节4不能屈曲。在本说明书的描述中，前侧和后侧均是以患者为主体来考虑的，即前侧指的是患者的前侧方向，而后侧指的是患者的后侧方向。
[0027]髋关节组件5包括刚性支架51和连接在其两端的端部支架52，其中刚性支架51适于配合在人体腰部，端部支架52的下端通过髋关节53可枢转地连接至大腿支条3的上端，储能组件6连接至端部支架52和大腿支条3之间以对储存或释放能量用于辅助截瘫患者的站姿和坐姿之间的切换。
[0028]这样，通过将髋关节组件5和大腿支条3之间采用储能组件6连接，可以模拟人体髋关节屈肌，在行走时，患者在矢状面伸展腰部将能量储存在储能组件中，屈髋释放储能组件6储存的能量，提供摆腿助力，使患者可以顺利地由站姿过渡到行走状态，降低行走时体能消耗。
[0029]根据本发明实施例的储能式前置刚性支架截瘫助行外骨骼，将腰部在矢状面做伸展运动的能量储存在连接腰部刚性支架和髋关节之间的储能元件里，向前摆腿时释放所述能量提供摆腿助力，降低利用截瘫助行外骨骼行走时的体能消耗。另外，根据本发明实施例的截瘫助行外骨骼还便于患者自行穿戴，使用简单且成本低。
[0030]如图2所示，截瘫助行外骨骼还包括:锁止板7，锁止板7设在端部支架52的下端且适于锁止髋关节53转动或释放髋关节53。在一些具体的实施例中，储能组件6的上端通过上关节轴承62可枢转地连接至端部支架52，储能组件61的下端通过下关节轴承63可枢转地连接至锁止板7。由此，坐姿时，锁止板7释放髋关节53，使其能够转动，从而使得大腿支条3相对于端部支架52屈曲，而在站立或行走状态时，锁止板7锁紧髋关节53，从而在储能元件61的作用下，实现在矢状面内低耗能曲髋行走。
[0031]根据本发明的一个可选实施例，如图2所示，储能组件61包括双头螺杆612和套设在双头螺杆612外的储能元件611，双头螺杆612的上端通过上关节轴承62可枢转地连接至端部支架52，且下端通过下关节轴承63可枢转地连接至锁止板7，而弹簧611的两端也分别连接至端部支架52和锁止板7，由此可以储存能量或释放能量，以便辅助截瘫患者行走。可选地，储能元件611可以为弹簧。
[0032]如图2所示，锁止板7连接在端部支架52和髋关节53之间，且锁止板7分别与端部支架52和髋关节53均通过推力轴承(图未示出)连接。锁止板7的后端具有锁止部71以锁止髋关节53，从而储能元件611与髋关节53枢接，储能元件611释放能量，辅助屈髋。
[0033]下面再参考图1-图2详细描述根据本发明实施例的截瘫助行外骨骼的工作过程，且以腰部具有一定控制能力的截瘫患者使用为例进行说明。
[0034]首先，截瘫患者将根据本发明的截瘫助行外骨骼穿戴好。
[0035]当患者处于站姿状态时，关节锁41锁紧，膝关节4不能屈曲。如图1和图2所示，锁止板7锁紧髋关节53，当由站姿切换为坐姿时，旋转锁止板7释放髋关节53，使大腿支条3相对于端部支架52向侧转动，此时，膝关节锁41打开，膝关节4屈曲。
[0036]当患者处于行走状态时，膝关节锁41锁紧，膝关节4不能屈曲。患者在矢状面伸展腰部将能量储存在储能元件61中，屈髋释放储能元件61储存的能量，提供摆腿助力，使患者可以顺利地由站姿过渡到行走状态，降低行走时体能消耗。
[0037]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0038]尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
【主权项】
1.一种储能式前置刚性支架截瘫助行外骨骼，其特征在于，包括: 两个足托，每个所述足托均适于固定截瘫患者的足、踝和小腿； 两个小腿支条，所述两个小腿支条分别连接在所述两个足托的上部； 两个大腿支条，所述两个大腿支条分别与所述两个小腿支条通过可屈曲的膝关节相连； 髋关节组件，所述髋关节组件包括刚性支架和连接在其两端的端部支架，所述端部支架的下端通过髋关节可枢转地连接至所述大腿支条的上端；以及 储能组件，所述储能组件连接至所述端部支架和所述大腿支条之间以对储存或释放能量用于辅助所述截瘫患者的站姿和坐姿之间的切换。
2.根据权利要求1所述的储能式前置刚性支架截瘫助行外骨骼，其特征在于，还包括: 锁止板，所述锁止板设在所述端部支架的下端且适于锁止所述髋关节转动或释放所述髋关节。
3.根据权利要求2所述的储能式前置刚性支架截瘫助行外骨骼，其特征在于，所述储能组件的上端通过上关节轴承可枢转地连接至所述端部支架，所述储能组件件的下端通过下关节轴承可枢转地连接至所述锁止板。
4.根据权利要求3所述的储能式前置刚性支架截瘫助行外骨骼，其特征在于，所述储能组件包括双头螺杆和套设在所述双头螺杆外的储能元件。
5.根据权利要求4所述的储能式前置刚性支架截瘫助行外骨骼，其特征在于，所述储能元件为弹簧。
6.根据权利要求2所述的储能式前置刚性支架截瘫助行外骨骼，其特征在于，所述锁止板可枢转地连接在所述端部支架和所述髋关节之间，所述锁止板的后端具有锁止部以锁止所述髋关节。
【专利摘要】本发明公开了一种储能式前置刚性支架截瘫助行外骨骼，包括：两个足托；两个小腿支条，所述两个小腿支条分别连接在所述两个足托的上部；两个大腿支条，所述两个大腿支条分别与所述两个小腿支条通过可屈曲的膝关节相连；髋关节组件，所述髋关节组件包括刚性支架和连接在其两端的端部支架，所述端部支架的下端通过髋关节可枢转地连接至所述大腿支条的上端；以及储能组件，所述储能组件连接至所述端部支架和所述大腿支条之间以对储存或释放能量用于辅助所述截瘫患者的站姿和坐姿之间的切换。根据本发明的外骨骼，将能量储存在储能元件里，向前摆腿时释放能量提供摆腿助力，降低体能消耗。另外，还便于患者自行穿戴，使用简单且成本低。
【IPC分类】A61H3-04, A61H1-02
【公开号】CN104523405
【申请号】CN201410737977
【发明人】李建军, 季林红, 杨明亮, 王人成, 关鑫宇, 高峰, 杜良杰, 高连军, 黄立男
【申请人】中国康复研究中心, 清华大学
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月5日