[发明专利]偏瘫患者专用下肢外骨骼及其使用方法和稳定性验证方法

摘要

本发明公开了一种偏瘫患者专用下肢外骨骼，包括单侧外骨骼腿、支撑杆机构、控制器和电池，单侧外骨骼腿包括大腿杆、小腿杆、足底靴、髋关节、膝关节和踝关节，支撑杆机构包括支撑杆和伸缩杆，大腿杆通过髋关节与支撑杆连接，支撑杆上自上而下依次设有髋关节驱动电机、膝关节驱动电机和伸缩杆驱动电机，髋关节驱动电机通过髋关节蜗轮蜗杆与髋关节连接，膝关节驱动电机通过膝关节蜗轮蜗杆和膝关节摆动杆连接小腿杆中部，踝关节与膝关节之间设有一踝关节减振器，伸缩杆驱动电机通过丝杠传动结构与伸缩杆连接，控制器和电池设在支撑杆上。本发明针对单侧下肢偏瘫患者，充分发挥患者健康侧肢体作用，助其平地行走和上下楼梯，提高可靠性，降低成本。

主权项

一种偏瘫患者专用下肢外骨骼，包括单侧外骨骼腿、支撑杆机构、控制器和电池，其特征在于：所述单侧外骨骼腿包括大腿杆、小腿杆、足底靴、连接在大腿杆顶部的髋关节、连接大腿杆和小腿杆的膝关节以及连接小腿杆和足底靴的踝关节，所述支撑杆机构包括支撑杆和设置在支撑杆底部的伸缩杆，所述大腿杆通过髋关节与支撑杆连接，所述支撑杆上自上而下依次设有髋关节驱动电机、膝关节驱动电机和伸缩杆驱动电机，所述髋关节驱动电机通过髋关节蜗轮蜗杆与髋关节连接，所述膝关节驱动电机通过膝关节蜗轮蜗杆和膝关节摆动杆连接小腿杆中部，所述小腿杆和足底靴之间设有一踝关节减振器，所述伸缩杆驱动电机通过丝杠传动结构与伸缩杆连接，所述控制器和电池设置在支撑杆上，所述踝关节减振器为一减震杆，所述减震杆顶部铰接在膝关节上，减震杆底部铰接在踝关节上，控制箱内设有实现髋关节、膝关节、支撑杆三驱动电机间协调控制的控制器，所述控制器具有3轴示教功能，即可记忆与再现三个电机的加减速曲线，方便患者根据自己的习惯，调整髋、膝、伸缩杆3个部件的动作规划，所述足底靴和伸缩杆上均安装有判断患者足底和伸缩杆是否着地的压力传感器，各驱动电机均配套安装旋转编码器，用于检测各关节运动位置和速度以及支撑杆伸缩长度，所述支撑杆上安装倾斜角度传感器，检测支撑杆的角度变化，实现支撑杆与外骨骼腿关节的协调控制。