助行機器人的制作方法

本發(fā)明涉及行走器械技術領域，具體涉及助行機器人。

背景技術：

現實生活中由于各種原因導致人們行走和站立有障礙，如：脊椎損傷、脊椎裂、腦癱、截癱、小兒麻痹、多發(fā)性硬化、脊椎空洞癥，中風、腦外傷、偏癱、格林巴利綜合癥、關節(jié)術后等，這些病人長期的行動不方便，不僅生理上得不到康復，心理上也受到很大的影響，這時就需要一些站立并幫助鍛煉的行走器，幫助病人實現站立或行走訓練，從而防止褥瘡，肌肉萎縮及骨質疏松，減少肌肉痙攣及骨關節(jié)畸形，維護患者生活質量并恢復部分生活自理能力。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的是為了克服現有技術的缺點和不足，提供助行機器人，該無線遙控行走器可幫助患者實現站立或行走訓練，從而防止褥瘡，肌肉萎縮及骨質疏松，減少肌肉痙攣及骨關節(jié)畸形，維護患者生活質量并恢復部分生活自理能力的；不僅能協(xié)助患者走平地，還能上下樓梯，為患者的生活帶來極大的方便。

為達到上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：

本發(fā)明提出了助行機器人，由下肢行走機構、軀體承載組件和遙控器組成；所述下肢行走機構上包括安裝有鏡向對稱的兩個髖關節(jié)旋轉機構、膝關節(jié)旋轉機構和踝關節(jié)旋轉機構的支撐組件；所述支撐組件上安裝有與身體匹配的軀體承載件、電池和控制器，所述電池與控制器相連接，控制器分別與髖關節(jié)旋轉機構、膝關節(jié)旋轉機構和踝關節(jié)旋轉機構相連接，所述遙控器與控制器連接，能操作控制下肢行走機構的動作。

進一步的，所述支撐組件包括通過弧形固定件相連接的大腿外側桿和大腿內側桿、小腿外側桿和小腿內側桿，所述大腿外側桿與小腿外側桿通過膝關節(jié)旋轉機構相連接，所述大腿內側桿與小腿內側桿通過膝關節(jié)活動桿相連接，所述膝關節(jié)活動桿與膝關節(jié)旋轉機構相對應。

進一步的，所述髖關節(jié)旋轉機構下端驅動連接大腿外側桿，所述大腿外側桿連同大腿內側桿可被驅動旋轉的范圍為：向后20度至向前90度，所述膝關節(jié)旋轉機構可驅動小腿外側桿連同小腿內側桿和膝關節(jié)活動桿繞大腿外側桿旋轉的范圍為：向后70度至向前2度；

進一步的，所述髖關節(jié)旋轉機構包括安裝在髖關節(jié)安裝盒一側的髖關節(jié)電機和安裝在髖關節(jié)安裝盒里面的小齒輪、大齒輪和齒輪帶，所述髖關節(jié)電機分別與電池和控制器相連接，并驅動連接小齒輪，小齒輪通過齒輪帶傳動大齒輪，所述大齒輪下端與大腿外側桿固定連接。

進一步的，所述齒輪帶后方設置有連接擺臂的張緊輪，所述擺臂由限位裝置調節(jié)在擺臂槽中的位置，進而通過擺臂一端的張緊輪將齒輪帶保持張緊狀態(tài)。

進一步的，所述膝關節(jié)旋轉機構包括安裝在膝關節(jié)安裝盒一側的膝關節(jié)電機和安裝在膝關節(jié)安裝盒里面的小齒輪和扇形齒輪，所述膝關節(jié)電機分別與電池和控制器相連接，并驅動與扇形齒輪相連接的小齒輪，所述膝關節(jié)安裝盒上設置有兩個微動開關，所述微動開關與扇形齒輪的無齒端相對應，以檢測和限定扇形齒輪的來回旋轉的極限位置；所述扇形齒輪上端與大腿外側桿固定連接，所述膝關節(jié)安裝盒下端與小腿外側桿固定連接。

進一步的，所述電池和控制器設置在u型板上且位于腰部后側，所述髖關節(jié)電機安裝在髖關節(jié)安裝盒的內側且位于腰部后側，所述膝關節(jié)電機安裝在膝關節(jié)安裝盒的內側且位于膝關節(jié)后側。

進一步的，所述軀體承載件包括腰圍、坐骨件和踝足件，所述腰圍由貼合人體腰部及腹部的曲面板以及曲面板上安裝的魔術貼組成，腰圍通過u型板固定安裝在髖關節(jié)安裝盒內側；所述坐骨件由貼合人體臀部及大腿的曲面板以及曲面板上安裝的魔術貼組成，通過弧形固定件固定安裝在大腿外側桿和大腿內側桿之間，所述坐骨件上邊緣設置有外翻的坐骨平臺；所述踝足件由貼合人體小腿、踝關節(jié)和腳部的曲面板以及曲面板上安裝的魔術貼組成，通過弧形固定件固定安裝在小腿外側桿和小腿內側桿之間。

進一步的，所述腰圍上邊沿設置有軟墊，腰圍的高度為稍高于患者腰部可感知的部位。

進一步的，所述遙控器安裝在雙拐手握處，所述遙控器與控制器無線連接，控制器包括有發(fā)射器和電池。

本發(fā)明的有益效果是：

1.患者佩戴與下肢行走機構相匹配的操作雙拐上手握處的無線遙控，使控制系統(tǒng)控制下肢行走機構，通過髖關節(jié)旋轉機構和膝關節(jié)旋轉機構帶動大腿與小腿運作，下肢行走機構按照人體行走的動作方式運行，使腿部行走過程中更加靈活；

2.該發(fā)明可幫助患者實現站立或行走訓練，從而防止褥瘡，肌肉萎縮及骨質疏松，減少肌肉痙攣及骨關節(jié)畸形，維護患者生活質量并恢復部分生活自理能力的；另外本發(fā)明不僅能協(xié)助患者走平地，還能上下樓梯，為患者的生活帶來極大的方便；

3.本發(fā)明使用的電機均采用后置的方法，做到了占用空間小且隱蔽，并且整個下肢行走機構可穿戴在衣服內，很好的維護了患者的外觀形象；

4.采用的髖關節(jié)旋轉機構和膝關節(jié)旋轉機構設計精巧傳動精確且效率高，使患者佩戴舒適，行走自如，且節(jié)能。

5.采用大腿外側桿、大腿內側桿與小腿外側桿、小腿內側桿能夠更好的傳力和保護身體平衡；

6.腰圍的高度稍高于患者腰部可感應的部位，因此患者可感知下肢行走機構與地面的接觸，能更好的協(xié)助患者操作行走器；

7.腰圍、坐骨件和踝足件均為貼合人體結構的曲面板，不僅能夠固定軀體而更好地平衡受力承重，且能使患者佩戴舒適。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結構示意圖；

圖2是髖關節(jié)旋轉機構的結構示意圖；

圖3是膝關節(jié)旋轉機構的結構示意圖；

圖4是腰圍的結構示意圖；

圖5是坐骨件的結構示意圖；

圖6是踝足件的結構示意圖。

附圖中：1、髖關節(jié)旋轉機構，11、髖關節(jié)電機，12、u型板，13、髖關節(jié)安裝盒，111、小齒輪，112、大齒輪，113、齒輪帶，121、擺臂，122、張緊輪，123、擺臂槽，131、限位裝置，21、大腿外側桿，211、大腿內側桿，212、膝關節(jié)活動桿，22、小腿外側桿，221、小腿內側桿，23、弧形固定件，3、膝關節(jié)旋轉機構，31、膝關節(jié)電機，32、膝關節(jié)安裝盒，311、扇形齒輪，331、微動開關，41、腰圍，42、坐骨件，421、坐骨平臺，43、踝足件。

具體實施方式

下面結合實施例對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細說明：

如圖1至圖6所示，由下肢行走機構、軀體承載組件和遙控器組成；下肢行走機構上包括安裝有鏡向對稱的兩個髖關節(jié)旋轉機構1、膝關節(jié)旋轉機構3和踝關節(jié)旋轉機構的支撐組件；支撐組件上安裝有與身體匹配的軀體承載件、電池和控制器，電池與控制器相連接，控制器分別與髖關節(jié)旋轉機構1、膝關節(jié)旋轉機構3和踝關節(jié)旋轉機構相連接，遙控器與控制器連接，能操作控制下肢行走機構的動作。

支撐組件包括通過弧形固定件23相連接的大腿外側桿21和大腿內側桿211、小腿外側桿22和小腿內側桿221，大腿外側桿21與小腿外側桿22通過膝關節(jié)旋轉機構3相連接，大腿內側桿211與小腿內側桿221通過膝關節(jié)活動桿212相連接，膝關節(jié)活動桿212與膝關節(jié)旋轉機構3相對應。

髖關節(jié)旋轉機構1下端驅動連接大腿外側桿21，大腿外側桿21連同大腿內側桿211可被驅動旋轉的范圍為：向后20度至向前90度，膝關節(jié)旋轉機構3可驅動小腿外側桿連同小腿內側桿和膝關節(jié)活動桿繞大腿外側桿旋轉的范圍為：向后70度至向前2度；

髖關節(jié)旋轉機構1包括安裝在髖關節(jié)安裝盒13一側的髖關節(jié)電機11和安裝在髖關節(jié)安裝盒13里面的小齒輪111、大齒輪112和齒輪帶113，髖關節(jié)電機111分別與電池和控制器相連接，并驅動連接小齒輪111，小齒輪111通過齒輪帶113傳動大齒輪112，大齒輪112下端與大腿外側桿21固定連接；齒輪帶113后方設置有連接擺臂121的張緊輪122，擺臂121由限位裝置131調節(jié)在擺臂槽123中的位置，進而通過擺臂121一端的張緊輪122將齒輪帶113保持張緊狀態(tài)。

膝關節(jié)旋轉機構3包括安裝在膝關節(jié)安裝盒32一側的膝關節(jié)電機31和安裝在膝關節(jié)安裝盒32里面的小齒輪111和扇形齒輪311，膝關節(jié)電機31分別與電池和控制器相連接，并驅動與扇形齒輪311相連接的小齒輪111，膝關節(jié)安裝盒32上設置有兩個微動開關311，微動開關331與扇形齒輪311的無齒端相對應，以檢測和限定扇形齒輪311的來回旋轉的極限位置；扇形齒輪311上端與大腿外側桿21固定連接，膝關節(jié)安裝盒32下端與小腿外側桿22固定連接。

電池和控制器設置在u型板12上且位于腰部后側，髖關節(jié)電機11安裝在髖關節(jié)安裝盒13的內側且位于腰部后側，膝關節(jié)電機31安裝在膝關節(jié)安裝盒32的內側且位于膝關節(jié)后側。

軀體承載件包括腰圍41、坐骨件42和踝足件43，腰圍41由貼合人體腰部及腹部的曲面板以及曲面板上安裝的魔術貼組成，腰圍41通過u型板固定安裝在髖關節(jié)安裝盒13內側；坐骨件42由貼合人體臀部及大腿的曲面板以及曲面板上安裝的魔術貼組成，通過弧形固定件23固定安裝在大腿外側桿21和大腿內側桿211之間，坐骨件42上邊緣設置有外翻的坐骨平臺421；踝足件43由貼合人體小腿、踝關節(jié)和腳部的曲面板以及曲面板上安裝的魔術貼組成，通過弧形固定件23固定安裝在小腿外側桿22和小腿內側桿221之間；腰圍41上邊沿設置有軟墊，腰圍41的高度為稍高于患者腰部可感知的部位；遙控器安裝在雙拐手握處，遙控器與控制器無線連接，控制器包括有發(fā)射器和電池。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應當視為在本發(fā)明的保護范圍之內。