一种辅助老人行走的助力装置

1.本发明涉及辅助行走装置技术领域，特别涉及一种辅助老人行走的助力装置。


背景技术：

2.近年来，我国人口老龄化现象日益严重。老人由于肌肉退化、活动关节损伤等原因容易在行走过程中出现晃动不稳、关节运动幅度减小、下肢力量不足等问题，利用辅助装置帮助老人以坐姿移动，可解决老人因下肢力量不足带来的行走难题，满足老人对独立活动的需求，还可以帮助老人维持运动机能，锻炼下肢力量。现有的辅助行走装置结构简单，没有防护措施，无法在根本上解决老人迈腿吃力的问题，这些设计在人性化方面是考虑是不足的，因此亟需一种既可辅助老人移动又安全省力的装置。
3.应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本技术的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本技术的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。


技术实现要素：

4.本发明的目的是：针对上述背景技术中存在的不足，提供一种用于辅助老人大腿的抬起和小腿绕膝关节的转动迈出的装置，以提升用户的体验，保障安全性。
5.为了达到上述目的，本发明提供了一种辅助老人行走的助力装置，包括基座、相对布置在所述基座两侧的平面连杆机构和凸轮机构，所述平面连杆机构与对应的所述凸轮机构关联，所述凸轮机构通过驱动部驱动而旋转，且两侧的所述凸轮机构具有预设的相位差，带动两组平面连杆机构交替摆动，辅助大腿的抬起和小腿绕膝关节的转动迈出。
6.进一步地，所述平面连杆机构包括位于同一平面的第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆和第五连杆，所述第一连杆、所述第二连杆、所述第三连杆依次铰接，所述第四连杆的第一端与所述第三连杆铰接，第二端与对应的所述凸轮机构铰接，所述第五连杆的第一端与所述第二连杆铰接，第二端铰接设置。
7.进一步地，所述凸轮机构包括凸轮，两侧的所述凸轮具有相位差，且通过联动轴连接而同步旋转。
8.进一步地，所述第五连杆的第二端与所述联动轴铰接，所述第一连杆的第二端与所述基座铰接，同时所述第一连杆与所述凸轮关联，所述第三连杆用于控制小腿的运动轨迹。
9.进一步地，所述第一连杆与所述凸轮的外缘相接触，所述第四连杆与所述凸轮侧壁上的一点铰接。
10.进一步地，所述第三连杆上布置有绑带环，所述绑带环能够将小腿部位与所述第三连杆绑定。
11.进一步地，所述第三连杆上还开设有活动槽，所述第四连杆与所述第三连杆的铰接点能够沿所述活动槽移动而调整位置。
12.进一步地，所述驱动部包括电机和齿轮减速机构，所述电机布置在所述基座上，所述齿轮减速机构包括第一齿轮轴和第二齿轮轴，所述第一齿轮轴、所述第二齿轮轴均与所述基座转动连接，所述第一齿轮轴安装有第一大齿轮和第二小齿轮，所述第一大齿轮与所述电机的输出轴安装的第一小齿轮啮合，所述第二齿轮轴上安装有与所述第二小齿轮啮合的第二大齿轮，同时安装有第三小齿轮，所述第三小齿轮与所述联动轴上安装的第三大齿轮啮合。
13.进一步地，所述基座上还安装有坐垫和靠背、以及扶手。
14.进一步地，所述基座的底端还安装有多个滚轮，所述滚轮与对应的滚轮安装座自由转动连接，所述滚轮安装座采用与基座万向连接的方式。
15.本发明的上述方案有如下的有益效果：
16.本发明提供的辅助老人行走的装置，依靠相对布置在基座两侧的平面连杆机构和采用等速差相转动的凸轮机构，能够带动两组平面连杆机构交替摆动，辅助老人大腿的抬起和小腿绕膝关节的转动迈出，使老人能够以坐姿行走，在满足老人独立活动的需求、帮助老人维持运动机能、锻炼下肢力量的前提下能够提升安全性，避免老人的跌倒等产生安全隐患；
17.本发明具有制造简单、成本低的优势，适合批量生产以及推广应用；
18.本发明的其它有益效果将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
19.图1为本发明的整体结构正视图；
20.图2为本发明的整体结构侧视图；
21.图3为本发明的应用示意图。
22.【附图标记说明】
23.1-第一连杆；2-第二连杆；3-第三连杆；4-第四连杆；5-第五连杆；6-基座；7-联动轴；8-凸轮；9-绑带环；10-活动槽；11-电机；12-第一齿轮轴；13-第二齿轮轴；14-第一大齿轮；15-第一小齿轮；16-第二小齿轮；17-第二大齿轮；18-第三小齿轮；19-第三大齿轮；20-坐垫；21-靠背；22-扶手；23-滚轮。
具体实施方式
24.为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
25.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
26.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相
连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是锁定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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。
27.此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
28.如图1、图3所示，本发明的实施例提供了一种辅助老人行走的助力装置，包括平面连杆机构和凸轮机构。其中，平面连杆机构和凸轮机构均相对地布置两组，分布于基座6的两侧，对应左腿和右腿的控制。凸轮机构采用等速差相转动的方式，带动两组平面连杆机构交替摆动，辅助老人大腿的抬起和小腿绕膝关节的转动迈出。
29.在本实施例中，平面连杆机构包括位于同一平面(竖直面)的第一连杆1、第二连杆2、第三连杆3、第四连杆4和第五连杆5。其中，第一连杆1、第二连杆2、第三连杆3依次铰接，第四连杆4的一端与第三连杆3铰接，另一端与凸轮机构铰接，第五连杆5的一端与第二连杆2铰接，另一端与联动轴7铰接，对第二连杆2起支撑作用，联动轴7相对于基座6横向布置，两端分别与两侧的平面连杆机构中的第五连杆5铰接，使两侧的平面连杆机构、凸轮机构联动。第一连杆1的另一端与基座6铰接，能够绕铰接处旋转运动，同时第一连杆1与凸轮机构接触，在凸轮机构作用下完成抬高大腿的动作。第二连杆2用于连接第一连杆1和第三连杆3，第三连杆3用于控制小腿的运动轨迹。
30.由于第三连杆3通过第四连杆4与凸轮机构铰接、形成关联，因此能够使第三连杆3的运动规律与凸轮机构的运动同步，以达到小腿合理的运动规律。
31.在本实施例中，凸轮机构包括凸轮8，凸轮8通过键与联动轴7传动连接。本实施例中两侧的凸轮机构具有预设的相位差(为180度或180度附近)，使凸轮8驱动两侧平面连杆机构的动作与人行走姿态相匹配。
32.在本实施例中，第一连杆1与凸轮8的外缘相接触，在凸轮8旋转驱动下绕基座6的铰接点完成抬高大腿与放下的循环动作。第四连杆4则与凸轮8侧壁上的一点铰接，因此当联动轴7、凸轮8旋转时，第四连杆4能够将凸轮8的旋转位移传递，使与小腿固定的第三连杆3摆动等，控制小腿的运动轨迹。
33.在本实施例中，第三连杆3上布置有绑带环9，依靠绑带环9将小腿部位与第三连杆3绑定，使小腿部位相对于第三连杆3固定，通过第三连杆3控制小腿的运动轨迹。
34.作为进一步改进，本实施例中第三连杆3上开设有活动槽10，第四连杆4与第三连杆3的铰接点能够沿活动槽10移动而调整位置，使装置使用时第三连杆3的动作更加灵活，确保用户使用时小腿更加放松，行走过程中不会产生束缚的感觉。
35.同时如图2所示，本实施例中的联动轴7通过电机11和齿轮减速机构驱动而旋转。其中，电机11布置在基座6的后侧，齿轮减速机构包括第一齿轮轴12和第二齿轮轴13，第一齿轮轴12和第二齿轮轴13均横向布置，与基座6转动连接。第一齿轮轴12套设有第一大齿轮14，第一大齿轮14与电机11输出轴套设的第一小齿轮15啮合，进行一级减速。同时，第一齿轮轴12上套设有第二小齿轮16，第二齿轮轴13上套设有与第二小齿轮16啮合的第二大齿轮17，进行二级减速。第二齿轮轴13上还套设有第三小齿轮18，第三小齿轮18与联动轴7上套设的第三大齿轮19啮合，进行三级减速。依靠三级减速的方式使电机11的输出转换为匹配
老人行走姿态的、联动轴13及凸轮8的转速。
36.其中，齿轮与对应的轴通过键相连，以传递扭矩。
37.请再次参阅图3，在本实施例中，基座6上还设置有坐垫20和靠背21，老人使用时可以采用坐姿行走，在满足老人独立活动的需求、帮助老人维持运动机能、锻炼下肢力量的前提下能够提升安全性，避免老人的跌倒等产生安全隐患，另外便于行走一段时间后直接后靠休息。
38.同时，基座6上还设置有扶手22，方便老人行走时手扶装置，而更好地保持稳定。
39.另外，基座6的底端还设置有多个滚轮23，滚轮23与对应的滚轮安装座自由转动连接，滚轮安装座则采用与基座6万向连接的方式。因此，依靠滚轮23能够对基座6滚动支撑，使老人行走时基座6随老人移动。
40.使用时通过开关等控制电机11开启并旋转，电机11经过三级减速驱动联动轴7及凸轮8旋转，带动左右两侧的平面连杆机构运动，且具有相位差，使左右两侧的第一连杆1、第三连杆3交错摆动，控制腿部的动作。
41.本实施例提供的装置，具有制造简单、成本低的优势，适合批量生产以及推广应用。
42.以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。