本发明涉及一种脚部伤病患者辅助行走装置及其使用方法，属于生活用品领域。
背景技术：
踝关节扭伤是临床常见的疾病，在关节及韧带损伤中是发病率最高的疾病。踝关节是人体距离地面最近的负重关节，也就是说踝关节是全身负重最多的关节。踝关节的稳定性对于日常的活动和体育运动的正常进行起重要的作用。踝关节周围的韧带损伤都属于踝关节扭伤的范畴。踝关节扭伤可能导致的损伤包括外踝的距腓前韧带跟腓韧带，内踝三角韧带，下胫腓横韧带等。
踝关节损伤患者术后一般用轮椅、拐杖行走，下肢不负重，容易导致下肢肌肉萎缩，用轮椅需要别人照料。用拐杖占用手，同时下肢静脉回流受影响。目前单侧踝关节损伤患者多采用拄双拐行走。缺点：1、伤处处于最低位置，不利于静脉回流，增加患处肿胀。2、因为肢体最远端不能负重，导致健康的髋、膝关节无法负重，得不到有效的力学刺激，导致肌肉萎缩，长期处于屈曲状态，容易形成血栓。等足踝伤病痊愈，遗留髋膝关节功能障碍。3、双拐行走，双手无法解放出来，增加病人陪护费用。
技术实现要素：
根据以上现有技术中的不足，本发明要解决的技术问题是：提供一种脚部伤病患者辅助行走装置及其使用方法，足踝部相对抬高，下肢可负重，使正常的膝关节、股骨正常接收力学刺激，避免肌肉萎缩、关节僵硬，解放双手，可以同时输液，自行解决小便，降低陪护费用。
本发明所述的脚部伤病患者辅助行走装置，包括支撑组件、折叠组件、高度调节组件以及托举组件，
支撑组件包括底盘，底盘下部铰接分别两个弯曲支腿，两弯曲支腿同步转动，弯曲支腿中间弯曲，在弯曲支腿弯曲处铰接长直支腿；
折叠组件包括折叠固定套，折叠固定套套在长直支腿上并固定，折叠固定套上铰接折叠调节杆，折叠调节杆置于折叠调节套内，折叠调节套壁上设置折叠螺纹孔，折叠螺纹孔内配合折叠螺栓，折叠调节杆上设置折叠沉孔，折叠沉孔的直径大于折叠螺栓的直径；
高度调节组件包括高度调节螺母,高度调节螺母包括导套和旋转螺母，导套卡接在旋转螺母顶部，并可以在导套顶部旋转，高度调节螺母穿过导套并与旋转螺母配合，高度调节螺母垂直固定在底盘上，高度调节螺母穿过底盘，高度调节螺杆上端固定连接高度调节盘，，高度调节盘下底面上设置锁定沉孔，锁定沉孔内固定磁铁，锁定沉孔内配合锁定杆，锁定杆为铁质，底盘上设置锁定通孔，锁定杆配合在锁定通孔内，锁定杆将高度调节盘与底盘的相对位置固定；
托举组件包括壳体，壳体内表面与人弯曲后的腿部外表面配合，壳体上部和下部分别对应人体大腿和小腿部分，壳体内表面固定缓冲层，壳体膝盖位置固定在高度调节盘上，壳体上对应小腿位置的两侧均铰接曲度调节螺杆，曲度调节螺杆配合在滑套内，滑套铰接在壳体上对应大腿的位置，曲度调节螺杆上配合曲度调节螺母，曲度调节螺母在滑套上端，曲度调节螺母上表面上固定延长杆，延长杆固定旋盘，旋盘与曲度调节螺母同轴，旋盘直径大于曲度调节螺母的直径，壳体上设置尼龙搭扣用来固定腿部；
缓冲层上方设有压力传感器层，底板上方设有蓄电池、控制装置和力矩电机，力矩电机的转轴上设有齿轮a，高度调节螺母包括导套和旋转螺母，导套卡接在旋转螺母顶部，并可以在导套顶部旋转，旋转螺母外侧设有齿轮b，齿轮b和齿轮a通过链条配合；蓄电池通过启动开关连接到控制装置和力矩电机，为控制装置和力矩电机供电，力矩电机正转，通过齿轮a、链条和齿轮b带动旋转螺母旋转，旋转螺母通过高度调节螺杆将壳体顶起，力矩电机反转，通过齿轮a、链条和齿轮b带动旋转螺母旋转，旋转螺母通过高度调节螺杆将壳体降落。启动开关安装在壳体顶部。
锁定沉孔为两个，两个锁定沉孔分别在高度调节盘两侧，两锁定沉孔与高度调节盘在同一直线上。
长直支腿上端固定把手。
壳体为pvc材质，具有一定韧性，可以进行弯折。
高度调节螺杆下端铰接两旋杆，两旋杆宽度小于高度调节螺杆的直径，高度调节螺杆上配合负重螺母，旋杆不阻碍负重螺母装卸。
缓冲层边缘要超出壳体的边缘，防止皮肤与壳体直接接触而将皮肤划伤。
弯曲支腿与长直支腿下端固定胶垫，防止与地面摩擦产生噪音以及磨损。
控制装置包括继电器a、继电器b、继电器c、比较器a、比较器b、比较器c和电源转换模块，比较器a、比较器b、比较器c的一个输入端均连接到电源转换模块的输出端，比较器a、比较器b、比较器c的另一个输入端均连接到压力传感器层的信号输出端。继电器a的线圈一端分别连接到比较器a的信号输出端以及通过继电器a的第一个常开触点和继电器b的常闭触点连接到蓄电池正极，继电器a的线圈另一端连接到电源负极，继电器a的第二个常开触点一端连接到电源负极，另一端连接到力矩电机的电机控制器的正转电动操作端；
继电器b的线圈一端连接到比较器b的信号输出端，另一端连接到电源负极；
继电器c的线圈一端分别连接到比较器c的信号输出端以及通过继电器c的第一个常开触点和继电器b的常闭触点连接到蓄电池正极，继电器c的线圈另一端连接到电源负极，继电器c的第二个常开触点一端连接到电源负极，另一端连接到力矩电机的电机控制器的反转电动操作端。
工作原理及过程：
调节折叠组件：
调节长直支腿与两个弯曲支腿之间的角度，进而调节长直支腿下端与两弯曲支腿之间的距离，距离越大其稳定程度越大，而折叠调节杆铰接在折叠固定套上，折叠调节杆在与折叠调节套发生相对移动时，底盘依然保持水平，调节好后拧紧折叠螺栓，折叠螺栓伸入折叠沉孔内，进而将长直支腿和底盘的位置固定；
调节高度调节组件：
(1)如果本申请在伤腿的带动下悬空，或弯曲支腿接地，但无法对腿起到支撑作用，这时尼龙搭扣受力将伤腿与壳体进行连接，压力传感器不受力，或受力很小，压力传感器输出的电信号的电压很低或为零，电源转换模块发出的电压对应60斤压力的电信号，比较器a的比较逻辑为，第二个输入端电压小于第一个输人端电压时，比较器a输出，当发生弯曲支腿悬空或无法对腿起到支撑作用时，压力传感器反馈的电信号的电压无法达到60斤的电信号的电压，则比较器a输出信号，继电器a的线圈得电，继电器a的第一个常开触点闭合，使继电器a的线圈始终通电，继电器a的常开触点始终闭合，这样继电器a的第二个常开触点也会保持闭合，力矩电机的电机控制器的正转信号接收端会持续接收到信号带动力矩电机正转，使高度调节螺杆上移，若是弯曲支腿悬空或提供的支撑力不足，会使力矩电机带动高度调节螺柱上移，若外壳与伤腿连接，高度限定，则变成弯曲支腿下移，并接触地面，提供一定支撑力，直至外壳向上与伤腿之间的压力达到60斤时，发出的信号等于电源转换模块发出的信号的电压等级，此时比较器b的输出端会输出，继电器b的线圈的电，继电器b的常闭触点断开，使继电器a的线圈失电，继电器a的连个常开触点断开，力矩电机停止动作并锁止，调节完毕。
(2)如果使用者想要保持身体直立需要将伤腿承受全重力的压在压力传感器上，另一条腿悬空，这时压力传感器发出的信号电压等级高于电源转换模块发出的电压等级，这种情况下比较器c的输出端会发出信号，继电器c的线圈得电，继电器c的第一个常开触点闭合，使继电器c的线圈始终通电，继电器c的常开触点始终闭合，这样继电器c的第二个常开触点也会保持闭合，力矩电机的电机控制器的反转信号接收端会持续接收到信号带动力矩电机反转，使高度调节螺杆下移，若外壳与伤腿连接，高度限定，则变成外壳下移，使另一条腿接触地面，提供一定支撑力，直至外壳向上与伤腿之间的压力达到60斤时，发出的信号等于电源转换模块发出的信号的电压等级，此时比较器b的输出端会输出，继电器b的线圈的电，继电器b的常闭触点断开，使继电器a的线圈失电，继电器a的连个常开触点断开，力矩电机停止动作并锁止，调节完毕。
调节托举组件：
转动旋盘，旋盘通过延长杆带动曲度调节螺母转动，而由于壳体本身具有弹性，使得滑套始终紧靠曲度调节螺母，曲度调节螺母进给会压迫滑套，使得滑套与曲度调节螺杆发生相对移动，进而使得螺杆铰接端与滑套之间的距离发生变化，进而调节壳体上部和下部的弯曲角度，也就是腿部的弯曲角度，反向旋转旋盘，曲度调节螺母停止压迫滑套，壳体在自身弹力作用下张开，这样就限制了腿部的屈伸角度，只能往里完全而不能往外弯曲，即给腿部一定的活动空间，防止长时间固定曲度而导致膝关节挛缩，而又能防止腿部过度伸展，防止受伤的踝关节触地或者磕碰造成二次损伤；
人腿伸入壳体内，壳体上部和下部分别对应人体大腿和小腿部分，然后用尼龙搭扣将腿部与壳体固定，本脚部伤病患者辅助行走装置可以提供支撑，替代膝关节以下腿部的工作，同时两个弯曲支腿和一个长直支腿与地面有三个支撑点，支撑可靠，与患者受伤腿的对立侧的手握住把手为上身提供平衡，同时壳体上设有具有压力传感器向控制装置反馈信号，控制装置根据压力传感器反馈的信号；
锁定沉孔为两个，两个锁定沉孔分别在高度调节盘两侧，两锁定沉孔与高度调节盘在同一直线上，锁定沉孔内固定磁铁，磁铁防止锁定杆掉落，锁定沉孔内配合锁定杆，锁定杆为铁质，底盘上设置锁定通孔，锁定杆配合在锁定通孔内，将锁定杆穿过锁定孔后伸入锁定沉孔并与磁铁吸合，此时锁定杆将高度调节盘与底盘的相对位置固定；如果是另一条腿的脚踝受伤，拔下锁定杆，旋转高度调节盘180度，此时另一个锁定沉孔与锁定通孔同轴，然后重新插入锁定杆并伸入锁定沉孔与磁铁吸合，此时依然是与患者受伤腿的对立侧的手握住把手为上身提供平衡，这样就可以针对左右腿进行切换，无需专门针对左右腿开发两套助行器，而且结构巧妙，成本低廉；
不用时，将折叠螺栓拧松，使得折叠螺栓脱离折叠调节套上的折叠沉孔，将折叠调节杆抽出，然后将弯曲支腿与折叠支腿进行折叠，将底盘掀起并折叠，大大节省收纳空间。
本发明与现有技术相比所具有的有益效果是：
本发明所述的脚部伤病患者辅助行走装置及其使用方法，足踝部相对抬高，下肢可负重，使正常的膝关节、股骨正常接收力学刺激，避免肌肉萎缩、关节僵硬，解放双手，可以同时输液，自行解决小便，降低陪护费用。
附图说明
图1是本发明实施例示意图；
图2是图1所示实施例剖面图；
图3是图2所示实施例a-a截面示意图；
图4是图3所示实施例b-b截面示意图；
图5是图1所示实施例托举组件曲度调节原理图；
图6为本发明电气原理图。
图中：1、旋盘；2、延长杆；3、缓冲层；4、壳体；5、尼龙搭扣；6、曲度调节螺母；7、滑套；8、曲度调节螺杆；9、把手；10、高度调节盘；11、底盘；12、弯曲支腿；13、折叠固定套；14、长直支腿；15、磁铁；16、锁定沉孔；17、锁定杆；18、高度调节盘19、高度调节螺母；20、高度调节螺杆；21、负重螺母；22、旋杆；23、折叠调节杆；24、折叠沉孔；25、折叠螺栓；26、折叠调节套；27、折叠螺纹孔；28、锁定通孔。29、齿轮b；30、力矩电机；31、齿轮a；32、旋转螺母；33、压力传感器层；34、蓄电池；35、控制装置；36、电源转换模块；37、比较器a；38、继电器a；39、比较器b；40、比较器c；41、继电器c；42、继电器b；43、启动开关；44、导套。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例做进一步描述：
如图1-图6所示，本发明所述的脚部伤病患者辅助行走装置，包括支撑组件、折叠组件、高度调节组件以及托举组件，
支撑组件包括底盘11，底盘11下部铰接分别两个弯曲支腿12，两弯曲支腿12同步转动，弯曲支腿12中间弯曲，在弯曲支腿12弯曲处铰接长直支腿14；
折叠组件包括折叠固定套13，折叠固定套13套在长直支腿14上并固定，折叠固定套13上铰接折叠调节杆23，折叠调节杆23置于折叠调节套26内，折叠调节套26壁上设置折叠螺纹孔27，折叠螺纹孔27内配合折叠螺栓25，折叠调节杆23上设置折叠沉孔24，折叠沉孔24的直径大于折叠螺栓25的直径；
高度调节组件包括高度调节螺母19，高度调节螺母包括导套44和旋转螺母32，导套44卡接在旋转螺母32顶部，并可以在导套44顶部旋转，高度调节螺母19穿过导套44并与旋转螺母32配合，高度调节螺杆20固定连接高度调节盘18，高度调节盘10固定在轴承18外圈上，高度调节盘10下底面上设置锁定沉孔16，锁定沉孔16内固定磁铁15，锁定沉孔16内配合锁定杆17，锁定杆17为铁质，底盘11上设置锁定通孔28，锁定杆17配合在锁定通孔28内，锁定杆17将高度调节盘10与底盘11的相对位置固定；
托举组件包括壳体4，壳体4内表面与人弯曲后的腿部外表面配合，壳体4上部和下部分别对应人体大腿和小腿部分，壳体4内表面固定缓冲层3，壳体4膝盖位置固定在高度调节盘10上，壳体4上对应小腿位置的两侧均铰接曲度调节螺杆8，曲度调节螺杆8配合在滑套7内，滑套7铰接在壳体4上对应大腿的位置，曲度调节螺杆8上配合曲度调节螺母6，曲度调节螺母6在滑套7上端，曲度调节螺母6上表面上固定延长杆2，延长杆2固定旋盘1，旋盘1与曲度调节螺母6同轴，旋盘1直径大于曲度调节螺母6的直径，壳体4上设置尼龙搭扣5用来固定腿部。
缓冲层上方设有压力传感器层33，底板上方设有蓄电池34、控制装置35和力矩电机30，力矩电机30的转轴上设有齿轮a31，高度调节螺母包括导套44和旋转螺母32，导套44卡接在旋转螺母32顶部，并可以在导套44顶部旋转，旋转螺母32外侧设有齿轮b，齿轮b29和齿轮a通过链条配合；蓄电池34通过启动开关43连接到控制装置35和力矩电机30，为控制装置35和力矩电机30供电，力矩电机30正转，通过齿轮a31、链条和齿轮b29带动旋转螺母32旋转，旋转螺母32通过高度调节螺杆将壳体顶起，力矩电机30反转，通过齿轮a31、链条和齿轮b29带动旋转螺母32旋转，旋转螺母32通过高度调节螺杆将壳体降落。启动开关43安装在壳体顶部。
锁定沉孔16为两个，两个锁定沉孔16分别在高度调节盘18两侧，两锁定沉孔16与高度调节盘18在同一直线上。
长直支腿14上端固定把手9。
壳体4为pvc材质，具有一定韧性，可以进行弯折。
高度调节螺杆20下端铰接两旋杆22，两旋杆22宽度小于高度调节螺杆20的直径，高度调节螺杆20上配合负重螺母21，旋杆22不阻碍负重螺母21装卸。
缓冲层3边缘要超出壳体4的边缘，防止皮肤与壳体4直接接触而将皮肤划伤。
弯曲支腿12与长直支腿14下端固定胶垫，防止与地面摩擦产生噪音以及磨损。
控制装置35包括继电器a38、继电器b42、继电器c41、比较器a37、比较器b39、比较器c40和电源转换模块36，比较器a37、比较器b39、比较器c40的一个输入端均连接到电源转换模块36的输出端，比较器a37、比较器b39、比较器c40的另一个输入端均连接到压力传感器层33的信号输出端。继电器a38的线圈一端分别连接到比较器a37的信号输出端以及通过继电器a38的第一个常开触点和继电器b42的常闭触点连接到蓄电池34正极，继电器a38的线圈另一端连接到电源负极，继电器a38的第二个常开触点一端连接到电源负极，另一端连接到力矩电机30的电机控制器的正转电动操作端。
继电器b42的线圈一端连接到比较器b39的信号输出端，另一端连接到电源负极。
继电器c41的线圈一端分别连接到比较器c40的信号输出端以及通过继电器c41的第一个常开触点和继电器b42的常闭触点连接到蓄电池34正极，继电器c41的线圈另一端连接到电源负极，继电器c41的第二个常开触点一端连接到电源负极，另一端连接到力矩电机30的电机控制器的反转电动操作端。
工作原理及过程：
调节折叠组件：
调节长直支腿14与两个弯曲支腿12之间的角度，进而调节长直支腿14下端与两弯曲支腿12之间的距离，距离越大其稳定程度越大，而折叠调节杆23铰接在折叠固定套13上，折叠调节杆23在与折叠调节套26发生相对移动时，底盘11依然保持水平，调节好后拧紧折叠螺栓25，折叠螺栓25伸入折叠沉孔24内，进而将长直支腿14和底盘11的位置固定；
调节高度调节组件：
(1)如果本申请在伤腿的带动下悬空，或弯曲支腿接地，但无法对腿起到支撑作用，这时尼龙搭扣受力将伤腿与壳体进行连接，压力传感器不受力，或受力很小，压力传感器输出的电信号的电压很低或为零，电源转换模块36发出的电压对应60斤压力的电信号，比较器a37的比较逻辑为，第二个输入端电压小于第一个输人端电压时，比较器a37输出，当发生弯曲支腿悬空或无法对腿起到支撑作用时，压力传感器反馈的电信号的电压无法达到60斤的电信号的电压，则比较器a37输出信号，继电器a38的线圈得电，继电器a38的第一个常开触点闭合，使继电器a38的线圈始终通电，继电器a38的常开触点始终闭合，这样继电器a38的第二个常开触点也会保持闭合，力矩电机30的电机控制器的正转信号接收端会持续接收到信号带动力矩电机30正转，使高度调节螺杆上移，若是弯曲支腿悬空或提供的支撑力不足，会使力矩电机30带动高度调节螺柱上移，若外壳与伤腿连接，高度限定，则变成弯曲支腿下移，并接触地面，提供一定支撑力，直至外壳向上与伤腿之间的压力达到60斤时，发出的信号等于电源转换模块36发出的信号的电压等级，此时比较器b39的输出端会输出，继电器b42的线圈的电，继电器b42的常闭触点断开，使继电器a38的线圈失电，继电器a38的连个常开触点断开，力矩电机30停止动作并锁止，调节完毕。
(2)如果使用者想要保持身体直立需要将伤腿承受全重力的压在压力传感器上，另一条腿悬空，这时压力传感器发出的信号电压等级高于电源转换模块36发出的电压等级，这种情况下比较器c40的输出端会发出信号，继电器c41的线圈得电，继电器c41的第一个常开触点闭合，使继电器c41的线圈始终通电，继电器c41的常开触点始终闭合，这样继电器c41的第二个常开触点也会保持闭合，力矩电机30的电机控制器的反转信号接收端会持续接收到信号带动力矩电机30反转，使高度调节螺杆下移，若外壳与伤腿连接，高度限定，则变成外壳下移，使另一条腿接触地面，提供一定支撑力，直至外壳向上与伤腿之间的压力达到60斤时，发出的信号等于电源转换模块36发出的信号的电压等级，此时比较器b39的输出端会输出，继电器b42的线圈的电，继电器b42的常闭触点断开，使继电器a38的线圈失电，继电器a38的连个常开触点断开，力矩电机30停止动作并锁止，调节完毕。
调节托举组件：
转动旋盘1，旋盘1通过延长杆2带动曲度调节螺母6转动，而由于壳体4本身具有弹性，使得滑套7始终紧靠曲度调节螺母6，曲度调节螺母6进给会压迫滑套7，使得滑套7与曲度调节螺杆8发生相对移动，进而使得螺杆铰接端与滑套7之间的距离发生变化，进而调节壳体4上部和下部的弯曲角度，也就是腿部的弯曲角度，反向旋转旋盘1，曲度调节螺母6停止压迫滑套7，壳体4在自身弹力作用下张开，这样就限制了腿部的屈伸角度，只能往里完全而不能往外弯曲，即给腿部一定的活动空间，防止长时间固定曲度而导致膝关节挛缩，而又能防止腿部过度伸展，防止受伤的踝关节触地或者磕碰造成二次损伤；
人腿伸入壳体4内，壳体4上部和下部分别对应人体大腿和小腿部分，然后用尼龙搭扣5将腿部与壳体4固定，本脚部伤病患者辅助行走装置可以提供支撑，替代膝关节以下腿部的工作，同时两个弯曲支腿12和一个长直支腿14与地面有三个支撑点，支撑可靠，与患者受伤腿的对立侧的手握住把手9为上身提供平衡，同时壳体上设有具有压力传感器向控制装置35反馈信号，控制装置35根据压力传感器反馈的信号；
锁定沉孔16为两个，两个锁定沉孔16分别在轴承18两侧，两锁定沉孔16与高度调节盘18在同一直线上，锁定沉孔16内固定磁铁15，磁铁15防止锁定杆17掉落，锁定沉孔16内配合锁定杆17，锁定杆17为铁质，底盘11上设置锁定通孔28，锁定杆17配合在锁定通孔28内，将锁定杆17穿过锁定孔后伸入锁定沉孔16并与磁铁15吸合，此时锁定杆17将高度调节盘10与底盘11的相对位置固定；如果是另一条腿的脚踝受伤，拔下锁定杆17，旋转高度调节盘10180度，此时另一个锁定沉孔16与锁定通孔28同轴，然后重新插入锁定杆17并伸入锁定沉孔16与磁铁15吸合，此时依然是与患者受伤腿的对立侧的手握住把手9为上身提供平衡，这样就可以针对左右腿进行切换，无需专门针对左右腿开发两套助行器，而且结构巧妙，成本低廉；
不用时，将折叠螺栓25拧松，使得折叠螺栓25脱离折叠调节套26上的折叠沉孔24，将折叠调节杆23抽出，然后将弯曲支腿12与折叠支腿进行折叠，将底盘11掀起并折叠，大大节省收纳空间。
本实施例所述的脚部伤病患者辅助行走装置及其使用方法，足踝部相对抬高，下肢可负重，使正常的膝关节、股骨正常接收力学刺激，避免肌肉萎缩、关节僵硬，解放双手，可以同时输液，自行解决小便，降低陪护费用。