[发明专利]一种无动力柔性助行器

说明书

本发明公开了一种无动力柔性助行器，用于辅助健康成年人长时间行走的无动力助行器。助行器由可调节式腰带、腰部助力组件，大腿双侧柔性连接件、大腿柔性可调型腿缚、膝盖助力组件、小腿柔性可调型腿缚组成。腰部助力组件、膝盖助力组件和腰带与助力组件外壳间的弹性连接带，利用人行走过程中动能和释能的转换、大腿与躯干间及大腿与小腿间夹角的变化，采用弹性元件进行储能和释能，达到减小行走过程中的能量消耗。本发明着眼于健康人群的助行问题，用平面涡卷弹簧和环形关节转动弹性件及柔性弹性轻绳连接各部件，使步行更加省力舒适，重量较轻，方便携带和穿戴。

技术领域

本发明涉及一种无动力行走助行器，特别涉及一种辅助健康成年人长时间行走的无动力柔性助行器。

背景技术

医学上把辅助人体、支撑体重、保持平衡和行走的工具通称为助行器。普通的助行器包括拐杖、助步架，是帮助行走困难的老人和残疾人，以及感知困难的视弱群体等广泛使用的行走辅助设备。这些普通助行器的功能比较单一，适用人群范围较小，而且其舒适性和安全性还比较有限。近年来，助行机器人已经成为国内外研究热点。

助行机器人技术已经取得了很多研究成果，特别是美国、日本、韩国等在助行机器人上的研究成果显著，在有动力助行器，如外骨骼式助行机器人方面目前已有成品面世，但这类机器人大部分外形庞大，结构复杂，不易携带及使用；且采用外骨骼技术，造价昂贵，许多人承担不起；重量较大，碍于人体正常行走。

从当前国际发展状况来看，在康复领域中，各种助行器均有其特殊的使用范围，其中以无动力助行器应用最为广泛，对于残疾人、康复期病人以及因年迈肌力衰退导致行走功能障碍的老年人，有着广阔的应用前景；而动力型助行器为重症截瘫患者提供了站起来的机会；电刺激助行器在对于瘫痪肌肉的治疗与助行方面有其独特的领域。助行器发展的主要目的是辅助行走、节省能耗、携带方便、更加符合生理习惯、步态自然，目前对于健康人的无动力、轻型辅助性行走助行器研究较少。

发明内容

本发明基于人行走时腿部抬起、放下过程中动能和势能的转化，以及大腿与躯干间、大腿与小腿间相对位置的变化，提供了一种针对健康人群的轻型、可穿戴、柔性无动力助行器。本发明着眼于健康人群的助行问题，使其步行更加省力舒适。

一种无动力柔性助行器，包括可调节式腰带、腰部助力组件、大腿双侧柔性连接件、膝盖助力组件、大腿柔性可调型腿缚和小腿柔性可调型腿缚；

所述可调节式腰带能通过可调节腰带上魔术贴的不同位置来调节腰部尺寸大小；可调节式腰带两端分别安装有一个助力组件固定带，腰部助力组件能通过助力组件外壳固定在可调节腰带上，腰部助力组件能调整在可调节腰带上的位置；

腰部助力组件包括平面涡卷弹簧、卡簧、涡卷弹簧约束环、助力组件外壳和柔性绳，平面涡卷弹簧和涡卷弹簧约束环安装在助力组件外壳内部；

平面涡卷弹簧的末端装有两根柔性绳，柔性绳的另一端连接在大腿柔性可调型腿缚上；两条大腿双侧柔性连接件交叉缝制，大腿双侧柔性连接件一端固定在可调节式腰带上，另一端固定在大腿柔性可调型腿缚上，可调节式腰带后侧与大腿柔性可调型腿缚之间由一根大腿双侧柔性连接件缝制连接；

所述膝盖助力组件包括大腿传动杆、小腿传动杆、环形关节转动弹性件；大腿传动杆上端与大腿柔性可调型腿缚采用捆绑式连接，小腿传动杆下端与小腿柔性可调型腿缚采用捆绑式连接；大腿传动杆下端和小腿传动杆上端共同组成膝盖助力组件外壳；膝盖助力组件内含有环形关节转动弹性件。

本发明的工作原理和过程：