[实用新型]一种辅助人体下肢行走的机械装置

说明书

技术领域

本实用新型属于医疗器械技术领域，具体涉及一种辅助人体下肢行走的机械装置。

背景技术

老年人、下肢轻微残疾等人群存在行走不便的问题，但是又具有一定的行走能力。为这类人群提供行走助力，减少其行走不便的问题，可以减轻老龄化和下肢伤残带来的家庭和社会压力。

目前国内外对人体下肢辅助机械装置的研究已作了大量的工作，尤其是欧美日等发达国家对此研究开展的较早，但其研究的装置大多存在结构复杂，价格昂贵，操作复杂等问题。再加上对用途方面片面追求多样性，更使得结构复杂和操作不便。

因此提供一种辅助人体下肢行走的机械装置，结构简单、轻便，穿戴舒适，操作简单，控制灵活，能够提供良好的行走助力，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种辅助人体下肢行走的机械装置，解决现有技术中人体下肢辅助机械装置结构复杂，操作不便，价格昂贵的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种辅助人体下肢行走的机械装置，包括柔性腰带，分别与柔性腰带两端固定连接的微处理器箱和电源箱，分别与微处理器箱和电源箱连接用于辅助下肢行走的第一行走机构和第二行走机构，微处理器箱内设有用于控制第一行走机构和第二行走机构运行的微处理器，电源箱内设有分别与微处理器、第一行走机构和第二行走机构电连接的驱动电源。

进一步地，第一行走机构包括第一大腿可调节连杆，第一小腿可调节连杆，第一压力鞋，连接微处理器箱和第一大腿可调节连杆上端的第一髋关节，连接第一大腿可调节连杆下端和第一小腿可调节连杆上端的第一膝关节，连接第一小腿可调节连杆下端和第一压力鞋的第一踝关节，第一髋关节外侧设有用于驱动第一髋关节运行且分别与微处理器和驱动电源电连接的第一伺服电机，第一膝关节外侧设有用于驱动第一膝关节运行且分别与微处理器和驱动电源电连接的第二伺服电机，第一踝关节外侧设有用于驱动第一踝关节运行且分别与微处理器和驱动电源电连接的第三伺服电机，第一大腿可调节连杆内侧的上部和下部、以及第一小腿可调节连杆内侧下部均设有用于将第一行走机构固定在人体下肢上的第一固定带。

进一步地，第二行走机构包括第二大腿可调节连杆，第二小腿可调节连杆，第二压力鞋，连接电源箱和第二大腿可调节连杆上端的第二髋关节，连接第二大腿可调节连杆下端和第二小腿可调节连杆上端的第二膝关节，连接第二小腿可调节连杆下端和第二压力鞋的第二踝关节，第二髋关节外侧设有用于驱动第二髋关节运行且分别与微处理器和驱动电源电连接的第四伺服电机，第二膝关节外侧设有用于驱动第二膝关节运行且分别与微处理器和驱动电源电连接的第五伺服电机，第二踝关节外侧设有用于驱动第二踝关节运行且分别与微处理器和驱动电源电连接的第六伺服电机，第二大腿可调节连杆内侧的上部和下部、以及第二小腿可调节连杆内侧下部均设有用于将第二行走机构固定在人体下肢上的第二固定带。

进一步地，还包括分别固定在第一压力鞋和第二压力鞋底部且分别与微处理器电连接的两个压力传感器，分别用于固定在人体下肢各关节运动肌肉上且分别与微处理器电连接的肌电传感器和肌肉压力传感器。

进一步地，第一大腿可调节连杆、第一小腿可调节连杆、第二大腿可调节连杆、以及第二小腿可调节连杆均为伸缩连杆。

进一步地，伸缩连杆包括上连杆、下连杆和调节螺母，上连杆的下部沿着上连杆长度方向上开设有两侧带螺纹的方形上连杆调节孔，下连杆的上部沿着下连杆长度方向上开设有两侧带螺纹且与上连杆调节孔相配合的方形下连杆调节孔，调节螺母同时位于上连杆调节孔和下连杆调节孔内并通过螺纹进行伸缩调节。

进一步地，第一固定带和第二固定带均为粘扣带。

进一步地，微处理器为树莓派2型号B。

进一步地，第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机、第四伺服电机、第五伺服电机和第六伺服电机均为DSS-M15S金属齿轮舵机。

进一步地，述第一髋关节和第二髋关节均为球窝结构。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型设计科学合理，结构简单，轻便，符合人体结构特征，穿戴舒适，操作方便，控制灵活，能够提供良好的行走助力。

本实用新型采用双足型穿戴机械结构，整体外形方面符合人体结构特征。人体下肢辅助穿戴机械装置在膝关节、髋关节、踝关节安装驱动装置，更加符合人体下肢运动方式；髋关节为球窝结构，符合该关节的3DOF；使用可调节连杆机构适用于不同人体的外部形态特征。