肢体康复外骨骼和肢体康复系统的制作方法

本实用新型涉及外骨骼技术领域，特别涉及一种肢体康复外骨骼和应用该肢体康复外骨骼的肢体康复系统。

背景技术：

康复临床中，在中风、脑瘫等病患的康复早期和急性期，常需要通过关节活动唤醒、重塑因脑组织损伤中断和紊乱的脑神经系统，同时还可以通过关节活动提高肌力、避免肌肉萎缩、肢体产生压疮等其他病症。

现有临床的康复科室中，大都是康复师人为地帮助患者进行相应的康复动作。因为在患者软瘫期，无法提供运动的主动力，所以此时完全需要依靠康复师出力来帮助患者进行训练，如此极大地浪费了人力和时间成本。由于每位康复师每天的康复量有限，所以无法满足脑组织损伤患者和骨科伤病患者快速增长的需求。并且通过人为地进行急性期地康复训练，不能很好地控制康复模式，如进行被动、主动、阻抗模式的有效切换，或者，现有康复训练中还会通过一些机械来辅助导向康复，但是现有的辅助机械运动轨迹不够平滑，与肢体的运动轨迹存在较大误差，导致康复效果并不理想。同时，该类辅助机械的长度无法调节，而患者之间却存在身高的差异，如此使得该类辅助机械的通用性较低。

上述内容仅用于辅助理解本申请的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的是提供一种肢体康复外骨骼，旨在采用外骨骼辅助人体康复时，起到导向的作用，并贴合肢体的运动轨迹，提高康复效果；同时提高肢体康复外骨骼的通用性和使用过程中的稳定性。

为实现上述目的，本实用新型提出的肢体康复外骨骼包括：

第一连接臂，所述第一连接臂的一端设有第一导轮组件；

第二连接臂，所述第二连接臂包括第一分体段和滑动异型杆，所述第一分体段的一端转动连接于所述第一分体段远离所述第一导轮组件的一端，所述滑动异型杆的横截面呈非圆形设置，所述滑动异型杆的一端可移动地设于所述第一分体段，并相对于所述第一分体段移动而靠近或远离所述第一分体段，所述滑动异型杆远离所述第一分体段的一端设有第二导轮组件；以及

限位组件，所述限位组件设于所述第二连接臂，调节所述限位组件使所述滑动异型杆限位固定于所述第一分体段。

在本实用新型的一实施例中，所述限位组件包括底座和上盖，所述底座连接于所述第一分体段，所述上盖盖设于所述底座，所述滑动异型杆穿设于所述底座和所述上盖之间，所述上盖与所述底座相配合夹持固定所述滑动异型杆。

在本实用新型的一实施例中，所述底座面向所述上盖表面凹设有第一卡槽，所述上盖面向所述底座的凹表面设有第二卡槽，所述滑动异型杆的表面分别抵接于所述第一卡槽和所述第二卡槽的槽壁。

在本实用新型的一实施例中，所述底座设有第一安装孔，所述上盖设有第二安装孔，所述第二安装孔与所述第一安装孔相对设置；

所述限位组件还包括锁紧件，所述锁紧件穿过所述第二安装孔，并插入所述第一安装孔内，使所述上盖连接于所述底座。

在本实用新型的一实施例中，所述底座包括座本体以及嵌设于所述座本体的嵌设件，所述座本体设有所述第一安装孔，所述嵌设件设有第三安装孔，所述第三安装孔与所述第一安装孔相对设置，所述锁紧件穿过所述第一安装孔和所述第二安装孔，并插入所述第三安装孔，使所述上盖连接于所述底座。

在本实用新型的一实施例中，所述底座设有至少两个所述第一安装孔，至少两所述第一安装孔沿所述滑动异型杆的移动方向上间隔设置，所述上盖设有至少两个所述第二安装孔，一所述第二安装孔与一所述第一安装孔相对设置，所述限位组件还包括至少两个所述锁紧件，一所述锁紧穿过一所述第一安装孔，并插入与该所述第一安装孔对应的所述第二安装孔内。

在本实用新型的一实施例中，所述滑动异型杆的横截面呈椭圆形设置。

在本实用新型的一实施例中，所述滑动异型杆为空心杆。

在本实用新型的一实施例中，所述肢体康复外骨骼还包括支撑构件，所述支撑构件连接于所述滑动异型杆的端部，并插入所述滑动异型杆内，所述支撑构件抵接于所述滑动异型杆的内壁。

本实用新型还提出一种肢体康复系统，包括两组相对设置的肢体康复外骨骼，所述肢体康复外骨骼包括：

第一连接臂，所述第一连接臂的一端设有第一导轮组件；

第二连接臂，所述第二连接臂包括第一分体段和滑动异型杆，所述第一分体段的一端转动连接于所述第一分体段远离所述第一导轮组件的一端，所述滑动异型杆的横截面呈非圆形设置，所述滑动异型杆的一端可移动地设于所述第一分体段，并相对于所述第一分体段移动而靠近或远离所述第一分体段，所述滑动异型杆远离所述第一分体段的一端设有第二导轮组件；以及

限位组件，所述限位组件设于所述第二连接臂，调节所述限位组件使所述滑动异型杆限位固定于所述第一分体段。

本实用新型的技术方案通过将第一连接臂和第二连接臂的第一分体段转动连接，再将第一导轮组件设于第一连接臂远离第一分体段的端部，以及将第二导轮组件设于第二连接臂的滑动异型杆远离第一分体段的端部，当第一分体段和滑动异型杆在外力的作用下相对第一连接臂转动时，第二导轮组件可以对滑动异型杆远离第一分体段的端部运动起到导向的作用，而第一导轮组件也会对第一连接臂远离第一分体段的端部运动起到导向的作用。以外骨骼辅助人体的下肢康复为例，第一连接臂通过与人体大腿固定，第二连接臂通过与人体小腿固定后，驱动第二连接臂相对第一连接臂转动，以带动下肢做屈伸运动。人体在做康复运动时，一般是处于卧姿或者是坐姿的状态，由于在第二连接臂的滑动异型杆设有第二导轮组件，所以第二连接臂在运动时，第二导轮组件与支撑面接触，并相对支撑面滚动，因此能够减小第二连接臂运动过程中的阻力，进而使小腿部分的运动更贴合肢体正常的运动轨迹，保证人体沿设定的方向运动。第一连接臂在运动时，第一导轮组件与支撑面接触，因此能够减小第一连接臂运动过程中的阻力，进而使大腿部分的运动更贴合肢体正常的运动轨迹。如此，在采用外骨骼辅助人体康复时，起到导向的作用，并贴合肢体的运动轨迹，提高了康复效果。

并且，滑动异型杆可移动地设于第一份体段，通过滑动异型杆靠近或者远离第一分体段使得第二连接臂的长度可调节，并在其相对于第一分体段移动的过程中通过限位组件限位，使得滑动异型杆固定于第一分体段。如此在面对不同身高的患者时，可以调节限位组件，并将滑动异型杆相对于第一分体段移动到一定位置，再对第一分体段和滑动异型杆相互限位固定，即可适应身高不同的患者，从而提高了肢体康复外骨骼的通用性。

进一步地，由于滑动异型杆的截面呈非圆形设置，如此使得滑动异型杆本身具有一定的自由度的限制，避免了发生转动，在相对第一分体段移动时只能沿着其移动方向上运动，从而提高了肢体康复外骨骼在使用过程中的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型肢体康复外骨骼一实施例的整体结构示意图；

图2为图1中肢体康复外骨骼的局部结构示意图；

图3为图2中限位组件的爆炸结构示意图；

图4为图1中肢体康复外骨骼的局部结构一视角示意图；

图5为图4中a-a剖面示意图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“a和/或b为例”，包括a方案，或b方案，或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种肢体康复外骨骼。

请参考图1，在本实用新型的一实施例中，该肢体康复外骨骼包括第一连接臂100、第二连接臂200以及限位组件300；其中，第一连接臂100的一端设有第一导轮组件110；第二连接臂200包括第一分体段210和滑动异型杆220，第一分体段210的一端转动连接于第一分体段210远离第一导轮组件110的一端，滑动异型杆220的一端可移动地设于第一分体段210，并相对于第一分体段210移动而靠近或远离第一分体段210，滑动异型杆220远离第一分体段210的一端设有第二导轮组件221；限位组件300设于第二连接臂200，调节限位组件300使所述滑动异型杆220限位固定于所述第一分体段210。

在本实用新型的一实施例中，第一连接臂100用于固定患者的大腿，第二连接臂200用于固定患者的小腿，具体地，小腿可固定于第二连接臂200的滑动异型杆220上。从而在驱动第一连接臂100和第二连接臂200相对转动时，达到对患者的大腿和小腿进行康复训练。其中，第一连接臂100可以为板状结构或者杆状结构；第二连接臂200的第一分体段210也可以为板状结构或者杆状结构，本申请对其具体形状不作限定。而第一连接臂100和第二连接臂200材质可以为金属材质，例如：铝质材料，铝合金材料、铜质材料、铜合金材料、铁质材料、不锈钢材料；当然，也可以塑料材质，例如：abs、pom、ps、pmma、pc、pet等，其具体材质可以根据第一连接臂100和第二连接臂200所需要的强度来选择。并且，由于人体的大腿尺寸大于小腿的尺寸，在本实用新型的一实施例中，将用于支撑大腿的第一连接臂100的尺寸设置为大于用于支撑小腿的第二连接臂200的尺寸，以使肢体康复外骨骼的结构更稳定。需要说明的是，尺寸可以为长度、宽度、厚度等几何尺寸中的任意一种或者几种。另外，滑动异型杆220的横截面呈非圆形设置使其本身具有自由度的限制，避免了肢体康复外骨骼在使用过程中滑动异型杆220发生自身转动，从而提高滑动异型杆220在移动过程中的稳定性。其中，滑动异型杆220的横截面可以为椭圆形、方形或者其他多边形等，本申请对其具体形状不作限定，能够保证滑动异型杆220避免发生自身转动即可。

为了提高肢体康复外骨骼的自动化程度，在本实用新型的一实施例中，肢体康复外骨骼还包括动力装置，通过该动力装置驱动第二连接臂200相对于第一连接臂100转动以降低医护人员的工作强度。其中，该动力装置可以为电机，具体可以为步进电机或者伺服电机或者有刷电机或者无刷电机等。当然，本申请不限于此，于其他实施例中，也可以通过传动组件将电机的输出轴与第一连接臂100和/或第二连接臂200传动连接。例如，该传动件可以为皮带、链条或齿轮等，本申请对传动件的具体形式不作限定，能够将电机的转动传递至第一连接臂100/或第二连接臂200即可。进一步地，电机可以设置在第一连接臂100上。如此，患者使用肢体康复外骨骼时，通过传动组件驱动第二连接臂200转动，第二连接臂200带动小腿运动，使人体完成屈膝、伸直等动作。在完成这些动作时，由于动力装置的位置变化幅度是很小的。因此，能够减小甚至避免动力装置克服自身重力做功，也避免了因关节组件重力分布不均匀导致的腿部旋转、关节不对齐的问题，从而更好的辅助用户康复。

为了便于患者的大腿与第一连接臂100以及患者的小腿与第二连接臂200的固定，在本实用新型的一实施例中，第一连接臂100和/或第二连接臂200上设有固定件500，具体而言，可在第一连接臂100和第二连接臂200的滑动异型杆220分别设有固定件500，以保证患者肢体固定的稳定性。更为具体地，固定件500设于第一连接臂100和第二连接臂200的上侧，或者固定件500对应设于平行于第一连接臂100和第二连接臂200旋转方向的平面，从而在侧向固定腿部，使得患者在使用该肢体康复外骨骼时，可以处于卧姿或者是坐姿的状态。进一步地，固定件500的材质可以为橡胶、乳胶等弹性材料，也可以由多层布料和/或棉纱制成，以增加其透气性，从而方便患者使用。

本实用新型的技术方案通过将第一连接臂100和第二连接臂200的第一分体段210转动连接，再将第一导轮组件110设于第一连接臂100远离第一分体段210的端部，以及将第二导轮组件221设于第二连接臂200的滑动异型杆220远离第一分体段210的端部，当第一分体段210和滑动异型杆220在外力的作用下相对第一连接臂100转动时，第二导轮组件221可以对滑动异型杆220远离第一分体段210的端部运动起到导向的作用，而第一导轮组件110也会对第一连接臂100远离第一分体段210的端部运动起到导向的作用。以外骨骼辅助人体的下肢康复为例，第一连接臂100通过与人体大腿固定，第二连接臂200通过与人体小腿固定后，驱动第二连接臂200相对第一连接臂100转动，以带动下肢做屈伸运动。人体在做康复运动时，一般是处于卧姿或者是坐姿的状态，由于在第二连接臂200的滑动异型杆220设有第二导轮组件221，所以第二连接臂200在运动时，第二导轮组件221与支撑面接触，并相对支撑面滚动，因此能够减小第二连接臂200运动过程中的阻力，进而使小腿部分的运动更贴合肢体正常的运动轨迹，保证人体沿设定的方向运动。第一连接臂100在运动时，第一导轮组件110与支撑面接触，因此能够减小第一连接臂100运动过程中的阻力，进而使大腿部分的运动更贴合肢体正常的运动轨迹。如此，在采用外骨骼辅助人体康复时，起到导向的作用，并贴合肢体的运动轨迹，提高了康复效果。

并且，滑动异型杆220可移动地设于第一份体段，通过滑动异型杆220靠近或者远离第一分体段210使得第二连接臂200的长度可调节，并在其相对于第一分体段210移动的过程中通过限位组件300限位，使得滑动异型杆220固定于第一分体段210。如此在面对不同身高的患者时，可以调节限位组件300，并将滑动异型杆220相对于第一分体段210移动到一定位置，再对第一分体段210和滑动异型杆220相互限位固定，即可适应身高不同的患者，从而提高了肢体康复外骨骼的通用性。

进一步地，由于滑动异型杆220的截面呈非圆形设置，如此使得滑动异型杆220本身具有一定的自由度的限制，避免了发生转动，在相对第一分体段210移动时只能沿着其移动方向上运动，从而提高了肢体康复外骨骼在使用过程中的稳定性。

请参考图2，在本实用新型的一实施例中，限位组件300包括底座310和上盖320，底座310连接于第一分体段210，上盖320盖设于底座310，滑动异型杆220穿设于底座310和所述上盖320之间，上盖320与底座310相配合夹持固定滑动异型杆220。

具体地，当需要调节第二连接臂200的长度时，调节上盖320和底座310之间连接的松紧程度，使得两者连接的较为松弛，此时滑动异型杆220在外力作用下可以相对于第一分体段210移动以调节第二连接臂200的长度；在第二连接臂200的长度调节到合适位置时，再使得上盖320和底座310之间连接的较为紧密，此时滑动异型杆220被底座310和上盖320所夹持固定限位，从而完成了对第二连接臂200的长度的调节过程。可以理解，通过底座310和上盖320对滑动异型杆220夹持限位固定，增大了限位组件300与滑动异型杆220之间的接触面积，从而增大了两者之间的摩擦力，使得滑动异型杆220固定的更为稳定。同时也增大了滑动异型杆220的受力面积，避免造成应力集中而损坏滑动异型杆220，提高滑动异型杆220的使用年限。

请结合参考图2和图3，在本实用新型的一实施例中，底座310面向上盖320表面凹设有第一卡槽3111，上盖320面向底座310的凹表面设有第二卡槽321，滑动异型杆220的表面分别抵接于第一卡槽3111和第二卡槽321的槽壁。

可以理解，第一卡槽3111和第二卡槽321的设置使得滑动异型杆220和底座310和上盖320之间贴合的更为紧密，如此提高底座310和上盖320对滑动异型杆220限位固定的稳定性。其中，第一卡槽3111和第二卡槽321的形状可以为弧形、方形或者其他的多边形形状，本申请对此不作限定，能够与滑动异型杆220相适配即可。

在本实用新型的一实施例中，底座310设有第一安装孔3112，上盖320设有第二安装孔322，第二安装孔322与第一安装孔3112相对设置；限位组件300还包括锁紧件330，锁紧件330穿过第二安装孔322，并插入第一安装孔3112内，使上盖320连接于底座310。

具体地，第一安装孔3112设有安装螺纹，锁紧件330设有连接螺纹，连接螺纹与安装螺纹相配合，使锁紧件330连接于底座310。可以理解，采用螺纹调节方式调节底座310与上盖320对滑动异型杆220夹持的松紧程度，操作简单、且夹持稳定可靠。当然，本申请不限于此，于其他实施例中，底座310和上盖320也可以是通过卡扣连接，具体而言，底座310设有卡扣或者卡勾的其中之一，上盖320设有卡扣或者卡勾的其中之另一，卡勾扣住卡扣，使上盖320连接于底座310而对滑动异型杆220夹持限位固定。

在本实用新型的一实施例中，底座310包括座本体311以及嵌设于座本体311的嵌设件312，底座310本体设有第一安装孔3112，嵌设件312设有第三安装孔3121，第三安装孔3121与第一安装孔3112相对设置，锁紧件330穿过第一安装孔3112和所述第二安装孔322，并插入第三安装孔3121，使上盖320连接于底座310。

具体地，第三安装孔3121的孔壁设有上述的安装螺纹，如此降低了安装螺纹的在孔壁上延伸高度，从而简化锁紧件330的锁紧过程，提高了锁紧件330的锁紧效率。同时，将底座310设置为座本体311和嵌设件312，也避免了嵌设件312内的安装螺纹出现磨损时而需要维修或者更换底座310整体，从而降低了底座310的维修或更换的成本。

在本实用新型的一实施例中，底座310设有至少两个第一安装孔3112，至少两第一安装孔3112沿滑动异型杆220的移动方向上间隔设置，上盖320设有至少两个第二安装孔322，一第二安装孔322与一第一安装孔3112相对设置，限位组件300还包括至少两个锁紧件330，一锁紧穿过一第一安装孔3112，并插入与该第一安装孔3112对应的第二安装孔322内。

具体地，第一安装孔3112、第二安装孔322以及锁紧件330均可以设置有两个，并沿滑动异型杆220的移动方向上间隔设置。如此，通过两个锁紧件330固定可以提高底座310和上盖320对滑动异型杆220的夹持限位固定效率；同时，两个锁紧件330间隔设置使得两者具有一定的间距，从而使得底座310和上盖320对滑动异型杆220的夹持力可以分散开，避免造成应力集中而损坏滑动异型杆220，从而提高滑动异型杆220的使用年限。进一步地，两锁紧件330可以位于上盖320的同一侧，如此在调节第二连接臂200的长度的过程中，调节底座310和上盖320的一侧连接的松紧度即可，另外一侧仍然固定连接，具体可以采用螺钉或者卡扣的方式固定。可以理解，如此设置，即能实现对底座310和上盖320的连接的松紧度的调节，又避免了在调节的过程底座310和上盖320发生相对移动而影响对滑动异型杆220的夹持限位固定效果。需要说明的是，本申请不限于此，于其他实施例中，第一安装孔3112、第二安装孔322以及锁紧件330也可以设置有三个或者更多等，具体数量可以根据底座310和上盖320在滑动异型杆220的移动方向上的距离来设置。

请结合参考图4和图5，在本实用新型的一实施例中，滑动异型杆220的横截面呈椭圆形设置。

可以理解，如此设置，保证了滑动异型杆220的强度，也避免了其在使用过程中发生转动，同时截面为椭圆形的滑动异型杆220也便于成型制造，降低制造成本以及提高滑动异型杆220的美观性。

在本实用新型的一实施例中，滑动异型杆220为空心杆。

可以理解，如此设置降低了滑动异型杆220的质量，使其在外力作用下时便于相对第一分体段210发生移动，从而降低医护人员的工作强度。并且，将滑动异型杆220设置为空心杆也降低了滑动异型杆220在成型制造过程中的材料的使用，从而降低了滑动异型杆220的制造成本。

在本实用新型的一实施例中，肢体康复外骨骼还包括支撑构件400，支撑构件400连接于滑动异型杆220的端部，并插入滑动异型杆220内，支撑构件400抵接于滑动异型杆220的内壁。

可以理解，支撑构件400抵接于滑动异型杆220的内壁使其对滑动异型杆220具有支撑作用，从而提高了滑动异型杆220的支撑强度，避免了底座310和上盖320对滑动异型杆220的夹持时对滑动异型杆220造成损坏。具体地，支撑构件400的局部对滑动异型杆220的内壁具有抵接作用，例如：当底座310和上盖320在上下方向对滑动异型杆220进行夹持限位固定时，支撑构件400抵接于滑动异型杆220的上下内壁，如此即可保证支撑构件400对滑动异型杆220具有支撑作用，也降低了支撑构件400的生产材料。当然，于其他实施例中，也可以是支撑构件400的周侧对滑动异型杆220的内壁均具有抵接作用，以提高支撑构件400对滑动异型杆220的支撑作用。

请参考图1，在本实用新型的一实施例中，第一分体段210设有容置腔，底座310、上盖320以及滑动异型杆220均设于容置腔内，锁紧件330穿过第一分体段210和上盖320，并连接于底座310。

可以理解，容置腔的设置给予了底座310、上盖320以及滑动异型杆220安装空间，使得几者之间安装的更为紧凑，从而减少占用空间，同时，将底座310、上盖320以及滑动异型杆220设于容置腔内也避免了其裸露在外而容易受到损坏。其中，底座310可以固定于容置腔的腔侧壁，并通过螺钉锁紧固定。进一步地，为了提高底座310固定的稳定性，第一分体段210于容置腔的腔侧壁凹设有限位槽，底座310部分嵌设于该限位槽。

本实用新型还提出一种肢体康复系统，该肢体康复系统包括两组肢体康复外骨骼，该肢体康复外骨骼的具体结构参照上述实施例，由于本肢体康复系统采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中，两组肢体康复外骨骼相对设置，分别应用患者的左腿和右腿。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围。