一种辅助残疾人仿生行走及上楼装置的制作方法

本发明涉及残疾人工具领域，具体为一种辅助残疾人仿生行走及上楼装置。

背景技术：

社会中残疾人的数量很多，大多数腿部残疾的患者都有行动不便的问题，在生活中会存在各种各样的不方便，如何辅助残疾人行走应该受到社会的关注，虽然目前市场上出现了各种各样的残疾人辅助行走装置，但是都存在一定的缺陷，例如拐杖和轮椅，拐杖行动较慢，需要太大人力，轮椅局限于平面上移动，本发明阐述的一种辅助残疾人仿生行走及上楼装置，能够解决上述问题。

技术实现要素：

为解决上述问题，本例设计了一种辅助残疾人仿生行走及上楼装置，本例的仿生行走装置包括机箱，所述机箱内设有空腔，所述空腔左右两侧对称设有开口朝外的从动轮上槽，所述从动轮上槽内转动设有上端从动齿轮,所述空腔左右两侧对称设有开口朝外的从动轮下槽，所述从动轮下槽位于所述从动轮上槽下侧，所述从动轮下槽内转动设有下端从动齿轮，上下两侧的所述从动轮上槽与所述从动轮下槽之间相连通的设有主动轮槽，所述主动轮槽内转动设有主动齿轮,所述主动齿轮上下两端分别与所述上端从动齿轮以及所述下端从动齿轮啮合，所述主动齿轮转动并带动所述上端从动齿轮以及所述下端从动齿轮转动，并且所述上端从动齿轮与所述下端从动齿轮同步进行转动，所述上端从动齿轮远离所述空腔一端固连有上端从动齿轮固定块，所述上端从动齿轮固定块位于所述上端从动齿轮的非转动中心处，左右两侧的所述上端从动齿轮固定块运动状态相反，所述下端从动齿轮远离所述空腔一端固连有下端从动齿轮固定块，所述下端从动齿轮固定块位于所述下端从动齿轮的非转动中心处，左右两侧的所述下端从动齿轮固定块运动状态相反，同一侧的所述上端从动齿轮固定块与所述下端从动齿轮固定块运动状态相同，同一侧的所述上端从动齿轮固定块与所述下端从动齿轮固定块连接有左脚杆，所述左脚杆与所述下端从动齿轮固定块以及所述上端从动齿轮固定块之间铰接，所述左脚杆下端固连有脚掌，所述脚掌下端抵于地面上，所述上端从动齿轮与所述下端从动齿轮转动，进而带动同一侧的所述上端从动齿轮固定块与所述下端从动齿轮固定块同步运行，进而带动所述左脚杆与所述脚掌沿上下方向移动同时沿前后方向移动，并且左右两侧的所述左脚杆和所述右脚杆运动状态相反，通过左右两侧的所述左脚杆和所述右脚杆运动状态的相配合，进而带动所述机箱沿前后方向仿生型运动，左侧的所述上端从动齿轮右端固连有两个齿轮凸块，两个所述齿轮凸块之间角度为一百八十度，右侧的所述上端从动齿轮左端固连有两个上端从动齿轮内侧固定块，两个所述上端从动齿轮内侧固定块之间角度为一百八十度，所述机箱前端连接有手动装置,所述手动装置包括转动连接于所述空腔左右内壁之间的转动杆，所述转动杆上花键连接有左手杆，所述空腔前侧开口向前的设有杆槽，所述杆槽内上下移动设有杆槽滑动块，所述杆槽滑动块下端与所述杆槽下侧内壁之间固连有前侧杆槽弹簧，所述杆槽滑动块内前后贯通的设有滑动块腔，所述左手杆前端穿过所述滑动块腔伸到所述机箱外，所述滑动块腔左右内壁之间固连有杆槽连接轴，所述左手杆内左右贯通的设有左手杆槽，所述杆槽连接轴穿过所述左手杆槽，所述左手杆能够沿所述杆槽连接轴左右滑动，所述左手杆后端抵于下侧的所述上端从动齿轮内侧固定块的下端，左手手握所述左手杆前端，并向下转动所述左手杆使所述左手杆绕所述转动杆转动，进而使所述杆槽连接轴沿所述左手杆槽滑动，进而带动所述杆槽滑动块上下滑动，同时所述左手杆后端推动下侧的所述上端从动齿轮内侧固定块，进而带动右侧的所述上端从动齿轮转动，进而通过右侧的所述主动齿轮带动右侧的所述下端从动齿轮转动，此时右侧的所述上端从动齿轮与右侧的所述下端从动齿轮同步转动，进而通过右侧的所述上端从动齿轮固定块与右侧的所述下端从动齿轮固定块带动右侧的所述左脚杆与所述脚掌行走，所述空腔前端滑动连接有右手杆，所述右手杆位于所述左手杆左侧，所述右手杆前端固连有杆勺，所述杆勺前端抵于下侧的所述齿轮凸块，右手手动推动所述右手杆，进而通过所述杆勺推动下侧的所述齿轮凸块，进而带动左侧的所述上端从动齿轮转动，进而通过左侧的所述主动齿轮带动左侧的所述下端从动齿轮转动，此时左侧的所述上端从动齿轮与左侧的所述下端从动齿轮同步转动，进而通过左侧的所述上端从动齿轮固定块与左侧的所述下端从动齿轮固定块带动左侧的所述左脚杆与所述脚掌行走，左右手不能同时驱动所述左手杆与所述右手杆，复位时，右手向前拉动所述右手杆，左手先向左拉动所述左手杆，使所述左手杆沿所述转动杆滑动，直到所述左手杆与所述上端从动齿轮内侧固定块脱离接触，此时在所述前侧杆槽弹簧弹力作用下推动所述杆槽滑动块上滑，进而通过所述杆槽连接轴带动所述左手杆绕所述转动杆转动复位，此时手动向右推动所述左手杆复位。

可优选的，所述空腔下侧内壁上固连有电机支撑杆，所述电机支撑杆上端固连有电机，所述电机左右两端对称且动力连接有电机轴，所述主动齿轮靠近所述电机一端固连有主动轴,所述主动轴与所述电机轴之间连接有电磁盘，对电磁盘通电，进而连接所述电机轴与所述主动轴，此时启动所述电机，进而通过所述电机轴、所述电磁盘、所述主动轴带动所述主动齿轮转动，当所述电磁盘断电时，所述电机轴与所述主动轴脱离连接。

可优选的，所述机箱前端固定设有座椅，所述座椅下端固定设有开关，所述开关电性连接于所述电磁盘，按动所述开关，进而使所述电磁盘断开或连接，所述座椅前端转动铰接设有支撑脚杆，所述支撑脚杆内开有开口向下的脚杆槽，所述脚杆槽内上侧内壁固连有脚架弹簧，所述脚架弹簧下端固连有脚架，所述脚架下端伸出所述脚杆槽外，所述脚架与所述支撑脚杆滑动连接，当人坐在所述座椅上时，脚放在所述脚架上，此时所述脚架在人脚的作用下沿所述脚杆槽向下滑动，当所述机箱意外向前倾倒时，所述脚架可抵在地面上，进而防止或减缓所述机箱向前倾倒，减少人受到伤害。

可优选的，所述机箱后端转动设有支架，所述支架与所述机箱之间设有支架弹簧，当所述机箱意外向后倾倒时，所述支架先碰到地面，进而所述支架转动并拉伸所述支架弹簧，在所述支架弹簧的弹性系数拉伸范围内，可保证所述机箱不完全向后倾倒，保证人的安全。

可优选的，所述左脚杆下端固连有三个脚杆固定块，所述脚杆固定块下端转动连接有支撑架，所述支撑架靠近所述左脚杆的一侧与所述左脚杆之间固连有脚杆弹簧，所述支撑架内开有开口向下的支撑脚槽，所述支撑脚槽上侧内壁上固连有支撑架弹簧，所述支撑架弹簧下端固连有支撑脚，所述支撑脚与所述支撑架弹簧滑动连接，当所述机箱在移动时，所述支撑脚先抵到地面上，进而使得所述支撑脚沿着所述支撑脚槽滑动压缩所述支撑架弹簧，同时所述支撑脚带动所述支撑架绕着所述脚杆固定块转动，此时三个所述支撑架张开并远离所述左脚杆，直到所述脚掌下端抵于地面上，通过所述支撑脚、所述支撑架弹簧以及所述支撑架起到减震作用。

本发明的有益效果是：本发明有自动与手动两种运行方式，适用于行动不方便的残疾人群，可辅助残疾人行动及上楼梯，自动运行模式时，人坐在座椅上靠电机带动机箱行走，进而辅助残疾人移动，并无需外界帮助，手动模式时，需双手配合使用，可锻炼残疾人群左右手的协调配合性，还可以让残疾人体验到仿生行走的乐趣。

附图说明

为了易于说明，本发明由下述的具体实施例及附图作以详细描述。

图1为本发明的一种辅助残疾人仿生行走及上楼装置的整体结构示意图；

图2为图1的“a”方向的结构示意图；

图3为图1的“b-b”方向的部分示意图；

图4为图1的“c-c”方向的部分示意图；

图5为图1的“d”方向的结构示意图；

图6为图3的“e-e”方向部分的结构示意图；

图7为左手杆的工作状态图；

图8为右手杆的工作状态图；

图9为图1中“f”结构的放大示意图。

具体实施方式

下面结合图1-图9对本发明进行详细说明，为叙述方便，现对下文所说的方位规定如下：下文所说的上下左右前后方向与图1本身投影关系的上下左右前后方向一致。

本发明所述的一种辅助残疾人仿生行走及上楼装置，包括机箱26，所述机箱26内设有空腔27，所述空腔27左右两侧对称设有开口朝外的从动轮上槽60，所述从动轮上槽60内转动设有上端从动齿轮25,所述空腔27左右两侧对称设有开口朝外的从动轮下槽61，所述从动轮下槽61位于所述从动轮上槽60下侧，所述从动轮下槽61内转动设有下端从动齿轮18，上下两侧的所述从动轮上槽60与所述从动轮下槽61之间相连通的设有主动轮槽63，所述主动轮槽63内转动设有主动齿轮19,所述主动齿轮19上下两端分别与所述上端从动齿轮25以及所述下端从动齿轮18啮合，所述主动齿轮19转动并带动所述上端从动齿轮25以及所述下端从动齿轮18转动，并且所述上端从动齿轮25与所述下端从动齿轮18同步进行转动，所述上端从动齿轮25远离所述空腔27一端固连有上端从动齿轮固定块20，所述上端从动齿轮固定块20位于所述上端从动齿轮25的非转动中心处，左右两侧的所述上端从动齿轮固定块20运动状态相反，所述下端从动齿轮18远离所述空腔27一端固连有下端从动齿轮固定块16，所述下端从动齿轮固定块16位于所述下端从动齿轮18的非转动中心处，左右两侧的所述下端从动齿轮固定块16运动状态相反，同一侧的所述上端从动齿轮固定块20与所述下端从动齿轮固定块16运动状态相同，同一侧的所述上端从动齿轮固定块20与所述下端从动齿轮固定块16连接有左脚杆43，所述左脚杆43与所述下端从动齿轮固定块16以及所述上端从动齿轮固定块20之间铰接，所述左脚杆43下端固连有脚掌12，所述脚掌12下端抵于地面上，所述上端从动齿轮25与所述下端从动齿轮18转动，进而带动同一侧的所述上端从动齿轮固定块20与所述下端从动齿轮固定块16同步运行，进而带动所述左脚杆43与所述脚掌12沿上下方向移动同时沿前后方向移动，并且左右两侧的所述左脚杆43和所述右脚杆72运动状态相反，通过左右两侧的所述左脚杆43和所述右脚杆72运动状态的相配合，进而带动所述机箱26沿前后方向仿生型运动，左侧的所述上端从动齿轮25右端固连有两个齿轮凸块29，两个所述齿轮凸块29之间角度为一百八十度，右侧的所述上端从动齿轮25左端固连有两个上端从动齿轮内侧固定块21，两个所述上端从动齿轮内侧固定块21之间角度为一百八十度，所述机箱26前端连接有手动装置,所述手动装置100包括转动连接于所述空腔27左右内壁之间的转动杆48，所述转动杆48上花键连接有左手杆41，所述空腔27前侧开口向前的设有杆槽24，所述杆槽24内上下移动设有杆槽滑动块49，所述杆槽滑动块49下端与所述杆槽24下侧内壁之间固连有前侧杆槽弹簧22，所述杆槽滑动块49内前后贯通的设有滑动块腔65，所述左手杆41前端穿过所述滑动块腔65伸到所述机箱26外，所述滑动块腔65左右内壁之间固连有杆槽连接轴23，所述左手杆41内左右贯通的设有左手杆槽66，所述杆槽连接轴23穿过所述左手杆槽66，所述左手杆41能够沿所述杆槽连接轴23左右滑动，所述左手杆41后端抵于下侧的所述上端从动齿轮内侧固定块21的下端，左手手握所述左手杆41前端，并向下转动所述左手杆41使所述左手杆41绕所述转动杆48转动，进而使所述杆槽连接轴23沿所述左手杆槽66滑动，进而带动所述杆槽滑动块49上下滑动，同时所述左手杆41后端推动下侧的所述上端从动齿轮内侧固定块21，进而带动右侧的所述上端从动齿轮25转动，进而通过右侧的所述主动齿轮19带动右侧的所述下端从动齿轮18转动，此时右侧的所述上端从动齿轮25与右侧的所述下端从动齿轮18同步转动，进而通过右侧的所述上端从动齿轮固定块20与右侧的所述下端从动齿轮固定块16带动右侧的所述左脚杆43与所述脚掌12行走，所述空腔27前端滑动连接有右手杆40，所述右手杆40位于所述左手杆41左侧，所述右手杆40前端固连有杆勺42，所述杆勺42前端抵于下侧的所述齿轮凸块29，右手手动推动所述右手杆40，进而通过所述杆勺42推动下侧的所述齿轮凸块29，进而带动左侧的所述上端从动齿轮25转动，进而通过左侧的所述主动齿轮19带动左侧的所述下端从动齿轮18转动，此时左侧的所述上端从动齿轮25与左侧的所述下端从动齿轮18同步转动，进而通过左侧的所述上端从动齿轮固定块20与左侧的所述下端从动齿轮固定块16带动左侧的所述左脚杆43与所述脚掌12行走，左右手不能同时驱动所述左手杆41与所述右手杆40，复位时，右手向前拉动所述右手杆40，左手先向左拉动所述左手杆41，使所述左手杆41沿所述转动杆48滑动，直到所述左手杆41与所述上端从动齿轮内侧固定块21脱离接触，此时在所述前侧杆槽弹簧22弹力作用下推动所述杆槽滑动块49上滑，进而通过所述杆槽连接轴23带动所述左手杆41绕所述转动杆48转动复位，此时手动向右推动所述左手杆41复位。

有益地，所述空腔27下侧内壁上固连有电机支撑杆67，所述电机支撑杆67上端固连有电机28，所述电机28左右两端对称且动力连接有电机轴31，所述主动齿轮19靠近所述电机28一端固连有主动轴68,所述主动轴68与所述电机轴31之间连接有电磁盘30，对电磁盘30通电，进而连接所述电机轴31与所述主动轴68，此时启动所述电机28，进而通过所述电机轴31、所述电磁盘30、所述主动轴68带动所述主动齿轮19转动，当所述电磁盘30断电时，所述电机轴31与所述主动轴68脱离连接。

有益地，所述机箱26前端固定设有座椅46，所述座椅46下端固定设有开关36，所述开关36电性连接于所述电磁盘30，按动所述开关36，进而使所述电磁盘30断开或连接，所述座椅46前端转动铰接设有支撑脚杆69，所述支撑脚杆69内开有开口向下的脚杆槽70，所述脚杆槽70内上侧内壁固连有脚架弹簧38，所述脚架弹簧38下端固连有脚架37，所述脚架37下端伸出所述脚杆槽70外，所述脚架37与所述支撑脚杆69滑动连接，当人坐在所述座椅46上时，脚放在所述脚架37上，此时所述脚架37在人脚的作用下沿所述脚杆槽70向下滑动，当所述机箱26意外向前倾倒时，所述脚架37可抵在地面上，进而防止或减缓所述机箱26向前倾倒，减少人受到伤害。

有益地，所述机箱26后端转动设有支架33，所述支架33与所述机箱26之间设有支架弹簧34，当所述机箱26意外向后倾倒时，所述支架33先碰到地面，进而所述支架33转动并拉伸所述支架弹簧34，在所述支架弹簧34的弹性系数拉伸范围内，可保证所述机箱26不完全向后倾倒，保证人的安全。

有益地，所述左脚杆43下端固连有三个脚杆固定块71，所述脚杆固定块71下端转动连接有支撑架11，所述支撑架11靠近所述左脚杆43的一侧与所述左脚杆43之间固连有脚杆弹簧13，所述支撑架11内开有开口向下的支撑脚槽74，所述支撑脚槽74上侧内壁上固连有支撑架弹簧14，所述支撑架弹簧14下端固连有支撑脚15，所述支撑脚15与所述支撑架弹簧14滑动连接，当所述机箱26在移动时，所述支撑脚15先抵到地面上，进而使得所述支撑脚15沿着所述支撑脚槽74滑动压缩所述支撑架弹簧14，同时所述支撑脚15带动所述支撑架11绕着所述脚杆固定块71转动，此时三个所述支撑架11张开并远离所述左脚杆43，直到所述脚掌12下端抵于地面上，通过所述支撑脚15、所述支撑架弹簧14以及所述支撑架11起到减震作用。

以下结合图1至图9对本文中的一种辅助残疾人仿生行走及上楼装置的使用步骤进行详细说明：

初始时，右手杆40与杆勺42位于前极限位置，此时左手杆41与上端从动齿轮内侧固定块21脱离，此时电磁盘30处于断开状态。

使用时，人坐在座椅46上，手动按动开关36，此时电磁盘30连接，此时启动电机28，在电机28的动力作用下，驱动电机轴31、电磁盘30、主动轴68并带动两侧主动齿轮19转动，主动齿轮19转动并带动上端从动齿轮25以及下端从动齿轮18转动，并且上端从动齿轮25与下端从动齿轮18同步进行转动，进而通过上端从动齿轮固定块20与左侧的下端从动齿轮固定块16带动左脚杆43与脚掌12行走，并且左右两侧的左脚杆43与脚掌12运动状态相反，通过左右两侧的左脚杆43与脚掌12之间运动状态的相配合，进而带动机箱26沿前后方向仿生型运动。

再次按动开关36，电机28两侧的电磁盘30断开，此时电机轴31与主动轴68脱离连接，此时开始进行手动控制，左手向右扳动左手杆41，使得左手杆41的另一端勾住上端从动齿轮内侧固定块21，此时左手手握左手杆41前端，并向下转动左手杆41使左手杆41绕转动杆48转动，进而使杆槽连接轴23沿左手杆槽66滑动，进而带动杆槽滑动块49上下滑动，同时左手杆41后端推动下侧的上端从动齿轮内侧固定块21，进而带动右侧的上端从动齿轮25转动，当上端从动齿轮25内侧的上端从动齿轮内侧固定块21转动到最上端时，左手先向左拉动左手杆41，使左手杆41沿转动杆48滑动，直到左手杆41与上端从动齿轮内侧固定块21脱离接触，此时在前侧杆槽弹簧22弹力作用下推动杆槽滑动块49上滑，进而通过杆槽连接轴23带动左手杆41绕转动杆48转动复位，此时右手向内推动右手杆40，使杆勺42接触到左侧上端从动齿轮25内侧的齿轮凸块29，此时向内推动右手杆40到底，右手向外抽出右手杆40，此时左手向右扳动左手杆41；循环上述左右手步骤，即可实现两侧上端从动齿轮25的转动，上端从动齿轮25的转动带动下端主动齿轮19的转动，进而主动齿轮19带动下端的下端从动齿轮18转动，上端从动齿轮25和下端从动齿轮18外侧的上端从动齿轮固定块20和下端从动齿轮固定块16带动左右两侧的左脚杆43和右脚杆72转动，并且左右两侧的左脚杆43与右脚杆72运动状态相反，通过左右两侧的左脚杆43与右脚杆72之间运动状态的相配合，进而带动机箱26沿前后方向仿生型运动。

本发明的有益效果是：本发明有自动与手动两种运行方式，适用于行动不方便的残疾人群，可辅助残疾人行动及上楼梯，自动运行模式时，人坐在座椅上靠电机带动机箱行走，进而辅助残疾人移动，并无需外界帮助，手动模式时，需双手配合使用，可锻炼残疾人群左右手的协调配合性，还可以让残疾人体验到仿生行走的乐趣。

通过以上方式，本领域的技术人员可以在本发明的范围内根据工作模式做出任何改变。