可调矫形器的制作方法

1.本实用新型涉及康复运动器技术领域，尤其涉及一种可调节的机械外骨骼下肢康复运动器。


背景技术：

2.下肢康复运动器通常供腿部丧失部分或全部功能的患者使用。下肢康复运动器可以用来控制、引导下肢沿给定方向移动，还可以减小承重力，能够帮助卒中后步态受限患者、伴有可挽救性步态障碍（例如足下垂）的卒中患者或骨折患者在固定用敷料移除后进行康复训练，能够帮助患者更容易地移动或者减少患者的疼痛感，使得穿戴者可以完成较长时间的行走，减轻穿戴者的疲劳感。现有的下肢康复运动器大多是通用规格、高度可调式的，结构复杂、价格高、重量大，由于患者在医院治疗后仍需长期训练，所以现有的下肢康复运动器（专利号：zl201710686342 .7）与出院后患者的匹配程度并不十分理想。


技术实现要素：

3.为了解决上述技术问题，本实用新型提供了多规格、针对个人使用的可调矫形器，包括腰托，腰部转盘助力组件、球头连接组件、支架组件、脚板组件、能量转换机构和腿部系带；所述腰托通过腰部转盘助力组件和球头连接组件与支架组件的上端连接，支架组件的下端与脚板组件连接；所述腰部转盘助力组件和脚板组件还通过能量转换机构连接；所述腿部系带与支架组件连接；
4.所述支架组件由大腿支架、膝关节连接装置和小腿支架依次连接构成；
5.所述能量转换机构包括上段牵引绳、下段牵引绳、弹性储能装置和膝盖引导轴装置；所述膝盖引导轴装置由膝盖引导轴装置导向柱固定连接膝盖引导轴装置轴承而成，所述膝盖引导轴装置轴承上设有膝盖引导轴装置轴承凹槽；所述膝盖引导轴装置导向柱固定在膝关节连接装置的转动连接处；所述弹性储能装置的上端通过穿过膝盖引导轴装置轴承凹槽的上段牵引绳与腰部转盘助力组件的转盘，所述弹性储能装置的下端通过下段牵引绳穿过脚板组件上的下导向轮与脚板组件上的下轮连接。
6.所述大腿支架呈折线结构，由大腿支架第一长度、大腿支架第二长度、大腿支架第三长度、大腿支架第四长度和大腿支架第五长度依次固定构成；所述大腿支架第一长度上端与球头连接组件固定连接，所述大腿支架第五长度下端与膝关节连接装置固定连接；所述大腿支架第一长度与大腿支架第二长度形成第一夹角，所述大腿支架第二长度与大腿支架第三长度形成第二夹角，所述第一夹角与所述第二夹角相等；所述大腿支架第三长度与大腿支架第四长度形成第三夹角，所述大腿支架第四长度与大腿支架第五长度形成第四夹角，所述第三夹角与所述第四夹角相等。
7.所述小腿支架呈折线结构，由小腿支架第一段、小腿支架第二段和小腿支架第三段依次固定构成；所述小腿支架第一段上端与膝关节连接装置固定连接，所述小腿支架第三段下端与脚板组件固定连接；所述小腿支架第一段与小腿支架第二段形成第五夹角，所
述小腿支架第二段与小腿支架第三段形成第六夹角，所述第五夹角与所述第六夹角相等。
8.所述大腿支架第五长度下端设有大腿支架调节部，所述大腿支架调节部与膝关节连接装置固定连接。
9.所述小腿支架第一段上端设有小腿支架调节部，所述小腿支架调节部与膝关节连接装置固定连接。
10.所述第一夹角与所述第二夹角的范围是120
°
～170
°
。
11.所述第三夹角与所述第四夹角的范围是120
°
～170
°
。
12.所述第五夹角与所述第六夹角的范围是120
°
～170
°
。
13.所述脚板组件包括下轮、下导向轮、脚板连接块和脚板；所述脚板通过脚板连接块与小腿支架下端固定连接；所述下导向轮由下导向轮柱固定连接下导向轮轴承而成；所述下导向轮通过下导向轮柱固定连接在脚板连接块的外侧；所述下导向轮的外周设有下导向轮凹槽，所述下导向轮凹槽的底径最小为16mm；所述下轮通过圆柱销固定连接在脚板连接块的外侧，所述下轮的外周设有下轮凹槽。
14.所述膝盖引导轴装置轴承凹槽的底径最小为16mm。
15.本实用新型的有益效果是：与佩戴肢贴合得更加紧密，使支撑结构件，即球头连接组件、支架组件和脚板组件的受力均匀，延长了使用寿命，而且能根据患者情况及时调整助力大小，更适合出院后的患者。给患者在步态的支撑期，储存能量并提供更好的支撑与控制；在步态的摆动期，释放之前储存的能量以提供助力，自然促进骨盆、髋膝、踝关节联动，规范下肢步行运动轨迹，从而改善纠正步态，帮助患者提高行动能力。
附图说明
16.图1：为本实用新型的立体结构示意图；
17.图2：为本实用新型的局部立体结构示意图；
18.图3：为腰部转盘助力组件和球头连接组件连接结构示意图；
19.图4：为支架组件的立体结构示意图；
20.图5：为支架组件的平面结构示意图；
21.图6：为脚板组件的立体结构示意图；
22.图7：双侧使用本实用新型的结构示意图。
23.附图标记：1腰托、2腰部转盘助力组件、21棘爪、22棘轮、23转盘、24护板、25连接杆、26转盘凹槽、3球头连接组件、31连接头、32球头连杆、33球头座连杆、34调节螺柱、35固定连接块、4支架组件、41大腿支架、411大腿支架第一长度、412大腿支架第二长度、413大腿支架第三长度、414大腿支架第四长度、415大腿支架第五长度、416大腿支架调节部、42膝关节连接装置、43小腿支架、431小腿支架第一段、432小腿支架第二段、433小腿支架第三段、434小腿支架调节部、5脚板组件、51下轮、52下导向轮、521下导向轮柱、522下导向轮轴承、53脚板连接块、54脚板、55下导向轮凹槽、56下轮凹槽、57下轮固定块、58限位螺钉、59限位弹簧、6能量转换机构、61上段牵引绳、62下段牵引绳、63弹性储能装置、64膝盖引导轴装置、641膝盖引导轴装置导向柱、642膝盖引导轴装置轴承、643膝盖引导轴装置轴承凹槽、71大腿绑带、72小腿绑带、∠1第一夹角、∠2第二夹角、∠3第三夹角、∠4第四夹角、∠5第五夹角、∠6第六夹角。
具体实施方式
24.以下结合附图，对本实用新型的构思、具体结构及其技术效果作进一步说明，以便充分地了解本实用新型的目的。
25.参阅图1-7，本实用新型提供可调矫形器，包括腰托1，腰部转盘助力组件2、球头连接组件3、支架组件4、脚板组件5、能量转换机构6、大腿绑带71和小腿绑带72。所述腰托1通过腰部转盘助力组件2和球头连接组件3与支架组件4的上端连接，支架组件4的下端与脚板组件5连接。所述腰部转盘助力组件2和脚板组件5还通过能量转换机构6连接。所述大腿绑带71和小腿绑带72与支架组件4的对应部位连接，用于与佩戴肢固定。如图7所示，本实用新型可供单侧佩戴使用，也可供双侧同时佩戴使用。
26.所述腰部转盘助力组件2的作用是对脚部提供一个向上提起的辅助力，其结构包括棘爪21、棘轮22、转盘23、护板24和连接杆25。所述转盘23和棘轮22的轴心，通过转轴固定在连接杆25的轴孔连接。所述棘爪21固定在连接杆25的顶端，所述棘爪21与棘轮22配合。当所述棘轮22沿逆时针方向（图3接头所示反向）转动时，所述上段牵引绳61被收紧，在弹簧63作用下，相对脚底产生一个抬升力；当按下所述棘爪21时，棘爪与棘轮脱离，在弹簧63的作用下，棘轮沿顺时针方向（如图3箭头的反方向，）转动。所述连接杆25与腰托1连接，所述连接杆25的下端与球头连接组件3转动连接。所述转盘23的外周设有缠绕上段牵引绳61的转盘23的凹槽26；所述护板24设置在转盘23的外侧，用于保护转盘23。
27.所述球头连接组件3作为连接杆25与支架组件4之间的活动关节，其结构包括连接头31、球头连杆32、球头座连杆33、调节螺柱34和固定连接块35。所述连接头31上端与腰部转盘助力组件2的连接杆25的下端转动连接，所述固定连接块35与大腿支架4上端固定连接。所述连接头31的下端通过球头连杆32、球头座连杆33和调节螺柱34依次与固定连接块35连接。
28.所述支架组件4用于支撑大腿，其由大腿支架41、膝关节连接装置42和小腿支架43依次连接构成。所述支架组件4可以更好地与佩戴肢贴合，使得在支架组件4上的受力更加均匀，延长了支架组件4的使用寿命。同时，由于支架组件4是拼装结构，可以根据患者的大腿及小腿长度，选择最合适的大腿支架和小腿支架。对于支架组件4的维修、保养也会更加方便、快捷。所述大腿支架41呈折线结构，其由大腿支架第一段411、大腿支架第二段412、大腿支架第三段413、大腿支架第四段414和大腿支架第五段415依次固定构成。所述大腿支架第一段411上端与固定连接块35固定连接，大腿支架第五段415下端设有的大腿支架调节部416与膝关节连接装置42固定连接，所述大腿支架调节部416可根据患者的大腿长度进行调节。所述大腿支架第一段411与大腿支架第二段412形成第一夹角∠1，所述大腿支架第二段412与大腿支架第三段413形成第二夹角∠2，所述第一夹角∠1与所述第二夹角∠2相等。所述大腿支架第三段413与大腿支架第四段414形成第三夹角∠3，所述大腿支架第四段414与大腿支架第五段415形成第四夹角∠4，所述第三夹角∠3与所述第四夹角∠4相等。所述小腿支架43呈折线结构，由小腿支架第一段431、小腿支架第二段432和小腿支架第三段433依次固定构成。小腿支架第一段431上端设有的小腿支架调节部434与膝关节连接装置42固定连接，所述小腿支架调节部434可根据患者的小腿长度进行调节，所述小腿支架第三段433下端与脚板组件5固定连接。所述小腿支架第一段431与小腿支架第二段432形成第五夹角∠5，所述小腿支架第二段432与小腿支架第三段433形成第六夹角∠6，所述第五夹∠5角与
所述第六夹角∠6相等。
29.所述脚板组件5包括下轮51、下导向轮52、脚板连接块53和脚板54。所述脚板54通过脚板连接块53与小腿支架第三段433固定连接。所述下导向轮52由下导向轮柱521和下导向轮轴承522固定连接在脚板连接块53的上端，所述下导向轮轴承522的外表面包胶尼龙。所述下导向轮52通过下导向轮柱521固定连接在脚板连接块53中部的外侧。所述下导向轮52的外周设有下导向轮凹槽55，为了使牵引绳不易断裂，所述下导向轮凹槽55的底径最小为16mm。所述下轮51通过圆柱销固定连接在脚板连接块53的外侧，所述下轮51的外周设有下轮凹槽56，所述下轮上还设有下轮固定块57。为了可以根据患者的情况调节脚板至不同的倾斜角度，还可增加限位螺钉58，通过所述限位螺钉58将所述脚板54调节到需要的倾斜角度，为了防止所述限位螺钉58自行下落，可在所述限位螺钉58的周围设置限位弹簧59。
30.所述能量转换机构6包括上段牵引绳61、下段牵引绳62、弹性储能装置63和膝盖引导轴装置64，本实施中的弹性储能装置63是弹簧。为了使牵引绳滑动得更加顺畅，不易在膝盖引导轴装置64处断裂，所述膝盖引导轴装置64由膝盖引导轴装置导向柱641固定连接膝盖引导轴装置轴承642而成，所述膝盖引导轴装置轴承的外表面包胶尼龙。所述膝盖引导轴装置轴承642上设有膝盖引导轴装置轴承凹槽643，所述膝盖引导轴装置轴承凹槽643的底径最小为16mm。所述膝盖引导轴装置导向柱641固定在膝关节连接装置42的转动连接处。所述弹性储能装置63的上端通过穿过膝盖引导轴装置轴承凹槽643的上段牵引绳61与转盘23连接，且上段牵引绳61设置在转盘凹槽26内。所述弹性储能装置63的下端通过穿过下导向轮凹槽55和下轮凹槽56的下段牵引绳62与下轮固定块57连接。
31.当夹角的范围在120
°
～170
°
之间时，大腿支架41和小腿支架43与佩戴肢贴合得最紧密，且受力大腿支架和小腿支架的受力也最均匀。所以作为本实用新型的一种优选方案，所述第一夹角∠1与所述第二夹角∠2的范围是120
°
～170
°
，所述第三夹角∠3与所述第四夹角∠4的范围是120
°
～170
°
，所述第五夹角∠5与所述第六夹角∠6的范围是120
°
～170
°
。
32.作为本实用新型的一种优选方案，在所述大腿支架41上设有大腿系带71，在所述小腿支架43上设有小腿系带72，所述大腿系带71和小腿系带72用于支架组件4与佩戴肢固定。
33.本实用新型的工作原理是：以球头连接组件3、支架组件4和脚板组件5为腿部和脚部的支撑结构件，以弹性储能装置63伸张产生的拉力为动力源，腰部为支撑的基础点。在抬起腿部从后向前摆动的过程中，弹性储能装置63的拉力转化为摆腿和抬脚的动力。在脚部落下至下一次抬脚的过程中，弹性储能装置63被拉长，积蓄拉力。