一种下肢辅助行走外骨骼装置的制作方法

本发明涉及医疗器械领域，具体涉及一种下肢辅助行走外骨骼装置。

背景技术：

医疗器械是指直接或者间接用于人体的仪器、设备、器具、体外诊断试剂及校准物、材料以及其他类似或者相关的物品，包括所需要的计算机软件，现在外科医疗器械主要用于骨科患者的治疗及术后恢复。

现在大多数小腿骨折患者在打石膏后，主要靠拐杖或轮椅实现移动，费力费时，有时候还不安全，方便性较差，不利于患者的灵活性移动，对于患者家属也是一种负担，不利于创口的恢复，长时间的坐轮椅还可能造成肌肉萎缩。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种下肢辅助行走外骨骼装置，保证患者能够自主实现灵活移动，提高了患者安全性，在提供辅助动力的同时保证腿部的适时活动，减少患者的恢复周期。

一种下肢辅助行走外骨骼装置，包括连接支撑块、设置于连接支撑块下侧设有对于受伤下肢进行辅助行走的辅助机构，所述辅助机构含有用于控制转动的驱动机构、用于大腿支撑的支撑机构、用于传动的传动机构以及对小腿进行卸力的卸力机构，所述驱动机构包括驱动块、设置于所述驱动块右端的转动连接板及设置于所述转动连接板右端的传动轴，所述转动连接板下端固定连接有两个连接杆，所述驱动机构右端转动连接有向右延伸的从动轴，所述支撑机构固定连接在所述连接杆下端且位于所述连接支撑块下方，所述传动机构包括上侧的第一安装块和下侧的第二安装块，所述第一安装块上端与所述支撑机构固定连接且所述第一安装块与所述从动轴转动连接，所述卸力机构上端固定在所述第二安装块上，所述卸力机构包括对受伤小腿进行保护的保护机构以及用于脚部放置的放置机构，所述连接支撑块上设有用于提供装置工作稳定的固定机构，所述连接支撑块内部设有对手动动力传输的动力传输机构。

进一步，所述驱动机构包括驱动块，所述驱动块内设有开口向右的驱动腔，所述转动连接板左端面上固定设有位于所述驱动腔内的驱动电机，所述驱动电机左端面上动力连接有驱动轴，所述驱动轴左端固定设有驱动皮带轮，所述从动轴左端贯穿所述驱动腔右端壁伸入所述驱动腔内，所述从动轴左端固定设有从动皮带轮，所述从动皮带轮与所述驱动皮带轮通过驱动皮带传动连接。

进一步，所述支撑机构包括设置于上侧缺口向后的大腿安装板、设置于下侧缺口向后的膝盖安装板以及用于连接所述大腿安装板与所述膝盖安装板的三个大腿连杆，所述大腿连杆上端与所述大腿安装板固定连接，所述大腿连杆下端与所述膝盖安装板固定连接，所述大腿连杆与竖直线成一定角度，所述大腿安装板后端固定设有可拆卸的大腿安装带，所述膝盖安装板后端固定设有可拆卸的安装带。

进一步，所述传动机构包括设置于上侧的两个所述第一安装块及设置于下侧的所述两个第二安装块，两个所述第二安装块相互远离一侧端面上均固定设有转动轴，所述转动轴向相互远离一端延伸，所述转动轴相互远离一端转动设有固定板，所述从动轴贯穿左侧所述固定板与左侧所述第一安装块转动连接，所述从动轴与所述固定板转动连接，右侧所述第一安装块右端面上转动设有主动轴，所述主动轴右端与所述固定板转动连接，所述主动轴与所述从动轴上均固定设有位于所述固定板与所述第一安装块之间的主动齿轮，所述转动轴上固定设有位于所述固定板与所述第二安装块之间的从动齿轮，所述第一安装块下端设有开口向下的第一滑动腔，所述第一滑动腔内滑动设有第一滑块，所述第一滑动腔顶端固定设有第一电磁铁，所述第一电磁铁与所述第一滑块之间固定设有第一滑块弹簧，所述第一滑块下端设有开口向下的卡槽，所述第二安装块上端设有开口向上的第二滑动腔，所述第二滑动腔内滑动设有第二滑块，所述第二滑动腔底壁上固定设有第二电磁铁，所述第二电磁铁与所述第二滑块之间固定设有第二滑块弹簧，所述第二滑块上端固定设有卡块。

进一步，所述保护机构包括设置于上侧开口向后的小腿安装板、设置于下侧开口向后的脚踝安装板以及用于连接所述小腿安装板与所述脚踝安装板的三个小腿连杆，所述小腿安装板后端固定设有可拆卸的小腿安装带，所述脚踝安装板后端固定设有可拆卸的脚踝安装带，所述小腿安装板下端面上固定设有向下延伸的卸力杆。

进一步，所述放置机构包括脚部放置块，所述脚部放置块上端与所述脚踝安装板固定连接，所述脚部放置块内设有开口向后的放置腔，所述脚部放置块下端固定设有转动销，所述转动销上转动设有卸力板，所述卸力板上端面与所述卸力杆下端固定连接。

进一步，所述固定机构包括设置于所述连接支撑块前后端的两个躯干夹紧板，两个对称的本装置通过躯干安装带连接。

进一步，所述动力传输机构包括连接支撑块、设置于所述连接支撑块下端的传动块、设置于所述连接支撑块上端腋下支撑块以及开口向前手臂拉环，所述腋下支撑块上端固定设有可拆卸的稳定安装带，所述传动块内设有传动腔，所述传动腔左右端壁之间转动设有传动轴，所述传动轴上固定设有卷绳轮，所述传动轴与所述传动腔右端壁之间固定设有，所述传动轴左端贯穿所述传动腔左端壁向外延伸，所述传动轴左端与所述转动连接板固定连接，所述手臂拉环前端固定设有可拆卸的手臂安装带，所述拉绳另一端与所述手臂拉环后端固定连接。

本发明的有益效果是：本设计提供一种能够让患者自主拆卸安装、手臂摆动提供行走动力、电力驱动使患者能够上下楼梯及下蹲的下肢辅助行走外骨骼装置，通过安装在手臂上手臂拉环的甩动实现行走动力的提供，通过转动连接板的转动实现大腿的转动，通过主动齿轮和从动齿轮的啮合转动实现关节的弯曲及小腿的抬起，再通过身体的倾斜实现行走，通过驱动电机的启动实现辅助动力的提供，通过从动轴的转动实现腿部的原地弯曲从而实现下蹲，保证患者能够自主实现灵活移动，提高了患者安全性，在提供辅助动力的同时保证腿部的适时活动，减少患者的恢复周期。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2是本发明实施例图1的右视图；

图3是本发明实施例图1中a-a处结构示意图；

图4是本发明实施例图1中b处放大结构示意图；

图5是本发明实施例的手臂拉环结构示意图；

图6是本发明实施例中的大腿安装板、膝盖安装板、小腿安装板及脚踝安装板结构示意图；

图7是本发明实施例对称安装的安装处结构示意图。

具体实施方式

下面结合图1-7对本发明进行详细说明，其中，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。

结合附图1-7所述的一种下肢辅助行走外骨骼装置，包括连接支撑块12、设置于连接支撑块12下侧设有对于受伤下肢进行辅助行走的辅助机构，所述辅助机构含有用于控制转动的驱动机构1、用于大腿支撑的支撑机构2、用于传动的传动机构3以及对小腿进行卸力的卸力机构4，所述驱动机构1包括驱动块22、设置于所述驱动块22右端的转动连接板68及设置于所述转动连接板68右端的传动轴49，所述转动连接板68下端固定连接有两个连接杆14，所述驱动机构右端转动连接有向右延伸的从动轴24，所述支撑机构2固定连接在所述连接杆14下端且位于所述连接支撑块12下方，所述传动机构3包括上侧的第一安装块60和下侧的第二安装块66，所述第一安装块60上端与所述支撑机构2固定连接且所述第一安装块60与所述从动轴24转动连接，所述卸力机构4上端固定在所述第二安装块66上，所述卸力机构4包括对受伤小腿进行保护的保护机构5以及用于脚部放置的放置机构6，所述连接支撑块12上设有用于提供装置工作稳定的固定机构7，所述连接支撑块12内部设有对手动动力传输的动力传输机构8；一种能够让患者自主拆卸安装、手臂摆动提供行走动力、电力驱动使患者能够上下楼梯及下蹲的下肢辅助行走外骨骼装置，通过安装在手臂上手臂拉环的甩动实现行走动力的提供，通过转动连接板的转动实现大腿的转动，通过主动齿轮和从动齿轮的啮合转动实现关节的弯曲及小腿的抬起，再通过身体的倾斜实现行走，通过驱动电机的启动实现辅助动力的提供，通过从动轴的转动实现腿部的原地弯曲从而实现下蹲，保证患者能够自主实现灵活移动，提高了患者安全性，在提供辅助动力的同时保证腿部的适时活动，减少患者的恢复周期。

本实施例中，所述驱动机构1包括驱动块22，所述驱动块22内设有开口向右的驱动腔21，所述转动连接板68左端面上固定设有位于所述驱动腔21内的驱动电机43，所述驱动电机43左端面上动力连接有驱动轴46，所述驱动轴46左端固定设有驱动皮带轮45，所述从动轴24左端贯穿所述驱动腔21右端壁伸入所述驱动腔21内，所述从动轴24左端固定设有从动皮带轮25，所述从动皮带轮25与所述驱动皮带轮45通过驱动皮带44传动连接；所述驱动电机43启动，带着所述驱动轴46转动，再通过所述驱动皮带44带着所述从动皮带轮25转动，从而带着所述从动轴24转动，从而通过从动轴24将动力输入到所述传动机构3内，能够在需要上楼和下蹲时提供动力，保证实施动作时的动作完成程度和安全性。

本实施例中，所述支撑机构2包括设置于上侧缺口向后的大腿安装板32、设置于下侧缺口向后的膝盖安装板34以及用于连接所述大腿安装板32与所述膝盖安装板34的三个大腿连杆33，所述大腿连杆33上端与所述大腿安装板32固定连接，所述大腿连杆33下端与所述膝盖安装板34固定连接，所述大腿连杆33与竖直线成一定角度，所述大腿安装板32后端固定设有可拆卸的大腿安装带31，所述膝盖安装板34后端固定设有可拆卸的安装带23；将所述大腿安装板32通过所述大腿安装带31的拆卸安装将所述大腿安装板32固定在大腿上端，将所述膝盖安装板34通过所述安装带23的拆卸安装将所述膝盖安装板34固定在大腿下端，保证所述支撑机构2与大腿运动的同步性，提高装置的稳定性。

本实施例中，所述传动机构3包括设置于上侧的两个所述第一安装块60及设置于下侧的所述两个第二安装块66，两个所述第二安装块66相互远离一侧端面上均固定设有转动轴27，所述转动轴27向相互远离一端延伸，所述转动轴27相互远离一端转动设有固定板35，所述从动轴24贯穿左侧所述固定板35与左侧所述第一安装块60转动连接，所述从动轴24与所述固定板35转动连接，右侧所述第一安装块60右端面上转动设有主动轴36，所述主动轴36右端与所述固定板35转动连接，所述主动轴36与所述从动轴24上均固定设有位于所述固定板35与所述第一安装块60之间的主动齿轮37，所述转动轴27上固定设有位于所述固定板35与所述第二安装块66之间的从动齿轮26，所述第一安装块60下端设有开口向下的第一滑动腔62，所述第一滑动腔62内滑动设有第一滑块56，所述第一滑动腔62顶端固定设有第一电磁铁61，所述第一电磁铁61与所述第一滑块56之间固定设有第一滑块弹簧55，所述第一滑块56下端设有开口向下的卡槽57，所述第二安装块66上端设有开口向上的第二滑动腔58，所述第二滑动腔58内滑动设有第二滑块64，所述第二滑动腔58底壁上固定设有第二电磁铁65，所述第二电磁铁65与所述第二滑块64之间固定设有第二滑块弹簧59，所述第二滑块64上端固定设有卡块63；所述从动轴24带着所述主动齿轮37转动，从而带着所述从动齿轮26转动，从而通过所述转动轴27带着所述第二安装块66转动，从而带着卸力机构4转动，而当患者需要站立不动时，使得所述第一电磁铁61和所述第二电磁铁65失电，所述第一滑块56和所述第二滑块64在所述第一滑块弹簧55和所述第二滑块弹簧59作用下相互靠近，从而使得所述卡块63进入所述卡槽57内，从而使得所述第一安装块60与所述第二安装块66不能发生相对转动；传动机构设置于人体的膝盖位置，能够有效模拟人体关节的运动轨迹，将驱动机构的动力传输到卸力机构内，从而完成动作，还能通过自锁将动力切断，保证站立时患者和装置的稳定，安全可靠。

本实施例中，所述保护机构5包括设置于上侧开口向后的小腿安装板28、设置于下侧开口向后的脚踝安装板15以及用于连接所述小腿安装板28与所述脚踝安装板15的三个小腿连杆39，所述小腿安装板28后端固定设有可拆卸的小腿安装带38，所述脚踝安装板15后端固定设有可拆卸的脚踝安装带67，所述小腿安装板28下端面上固定设有向下延伸的卸力杆29；将所述小腿安装板28通过所述小腿安装带38的拆卸安装将所述小腿安装板28固定在小腿上端，将所述脚踝安装板15通过所述脚踝安装带67的拆卸安装将所述脚踝安装板15固定在小腿下端，保证所述保护机构5与小腿运动的同步性，提高装置的稳定性，保证小腿的安全性。

本实施例中，所述放置机构6包括脚部放置块16，所述脚部放置块16上端与所述脚踝安装板15固定连接，所述脚部放置块16内设有开口向后的放置腔17，所述脚部放置块16下端固定设有转动销19，所述转动销19上转动设有卸力板18，所述卸力板18上端面与所述卸力杆29下端固定连接；脚部放入到所述放置腔17内，在行走时地面的反作用力作用再所述卸力板18上，再通过卸力杆29作用在保护机构5上；保证脚部和小腿不受到外力的作用，保护好脚步与小腿的安全恢复，还能通过通过保护机构的转动，加强腿部肌肉的活动，保证腿部肌肉的健康。

本实施例中，所述固定机构7包括设置于所述连接支撑块12前后端的两个躯干夹紧板20，两个对称的本装置通过躯干安装带30连接；两个所述躯干夹紧板20将患者躯干一侧夹住，或者通过所述躯干安装带30和所述躯干夹紧板20将整个躯干夹住；保证装置运行的稳定性，提高装置的安全性。

本实施例中，所述动力传输机构8包括连接支撑块12、设置于所述连接支撑块12下端的传动块13、设置于所述连接支撑块12上端腋下支撑块11以及开口向前手臂拉环41，所述腋下支撑块11上端固定设有可拆卸的稳定安装带10，所述传动块13内设有传动腔47，所述传动腔47左右端壁之间转动设有传动轴49，所述传动轴49上固定设有卷绳轮48，所述传动轴49与所述传动腔47右端壁之间固定设有50，所述传动轴49左端贯穿所述传动腔47左端壁向外延伸，所述传动轴49左端与所述转动连接板68固定连接，所述手臂拉环41前端固定设有可拆卸的手臂安装带40，所述拉绳42另一端与所述手臂拉环41后端固定连接；要进行行走时，用所述躯干夹紧板20将装置固定在患者躯干上，所述手臂拉环41固定在患者手臂上，通过手臂的甩动，将所述拉绳42拉动及恢复，所述拉绳42带着所述卷绳轮48转动，从而带着所述传动轴49转动，从而带着所述驱动机构1转动，从而实现行走动作；患者自身通过手臂摆动提供行走的动力，减小了装置的体积，保证患者使用的舒适度，防止装置断电后无法行动，本装置安装较为便捷，患者自身即可将本装置固定在身上，提高了使用的自主性和灵活性。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。