一种基于液压驱动的助力行走装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及机械装置，具体涉及一种基于液压驱动的助力行走装置。
【背景技术】
[0002]在人口老龄化的社会，运动辅助装置是现实生活中常用的工具，尤其是下肢无力或障碍的中老年人在没有外界帮助的情况或上下楼梯及不便搀扶和乘用轮椅路段行走时，这种装置就能起到助力辅助的作用，帮助他们实现正常行走。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是提供一种基于液压驱动的助力行走装置，与传统助力辅助装置相比，该液压驱动助力行走装置具有输出功率重量比大、运行平稳、可穿戴性强、结构性能稳定、便于装配调整等优点。
[0004]为达到上述目的，本发明的技术方案如下:
一种基于液压驱动的助力行走装置，包括:
一支撑架，所述支撑架由背架、髋部水平转动架、髋部支撑构架、大腿构件、小腿构件和脚部构件构成；所述背架连接有髋部水平转动架和髋部支撑构架，作为上支撑架；所述脚部构件，小腿构件以及大腿构件依次连接，作为下支撑架；
一提供行走的动力的驱动组件，所述驱动组件由大腿部液压装置、小腿部液压装置和控制所述大腿部液压装置和小腿部液压装置的双向电磁阀控装置构成；
还包括一用于获取装置中髋关节和踝关节的角度信息的角度传感器，该角度传感器与所述双向电磁阀控制装置联动，所述双向电磁阀控制装置根据角度传感器的信息动作。
[0005]在本发明的一个优选实施例中，所述双向电磁阀控制装置包括一液压缸，一位于液压缸两端接受信号的线圈组件，以及一滑动设置于液压缸内的阀芯，所述阀芯接受线圈组件的信号后，阀芯动作以使由其控制的液压装置往复摆动。
[0006]在本发明的一个优选实施例中，所述液压缸一侧设置有进油口，上回油口和下回油口 ；该进油口分别与上回油口和下回油口构成了油路通路。
[0007]在本发明的一个优选实施例中，所述髋部水平转动架实现行走时腰部的转动。
[0008]在本发明的一个优选实施例中，所述背架设置可穿戴式背架束紧马甲、腰部设置腰部束紧带、腿部设置腿部绷紧带，上述可穿戴式背架束紧马甲，腰部束紧带以及腰部束紧带将该行走装置与使用者固定连接。
[0009]在本发明的一个优选实施例中，所述脚部构件，小腿构件以及大腿构件之间由滑动轴承和螺栓做连接，实现构件之间的协调运动。
[0010]在本发明的一个优选实施例中，所述大腿杆件下端设置有高度调节杆，该高度调节杆根据使用者需要自由调节。
[0011]通过上述技术方案，本发明的有益效果是:
本发明通过传感系统获取动作及角度信息，控制系统处理信息发出命令使电磁阀控系统按照命令控制液压缸的运动，带动助力装置的构件产生运动，构件通过束紧带带动人体下肢运动，角度传感器反馈信息给控制系统，从而做出相应的调整，实现按照人体下肢运动的轨迹而运动，很大程度地减轻了人行走时下肢发出的力量，达到助力辅助的作用。可用于中老年人和残障人行走及运动。
【附图说明】
[0012]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0013]图1为本发明的结构示意图。
[0014]图2为本发明的双向电磁阀控液压缸的结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
[0016]参照图1所述，一种基于液压驱动的助力行走装置由背架1、髋部水平转动架2、髋部支撑构架3、角度传感器4、大腿杆件5、小腿杆件6、脚部构件7、可穿戴式背架束紧马甲8、腰部束紧带9、大腿部液压装置10、高度调节杆11、腿部绷紧带12、小腿部液压装置13组成。
[0017]所述的背架I和髋部水平转动架2相连、髋部水平转动架2和髋部支撑构架3相连、髋部支撑构架3和角度传感器4相连、角度传感器4和大腿杆件5相连、大腿杆件5和高度调节杆11相连、高度调节杆11与小腿杆件6相连、小腿杆件6和脚部构件7相连、大腿部液压装置10和髋部支撑构架3及大腿杆件5相连、小腿部液压装置13和小腿杆件6及脚部构件7相连、可穿戴式背架束紧马甲8和背架I相连、腰部束紧带9和腿部绷紧带12把装置固定在背部和腿部，通过传感系统和控制系统获取和处理信息，发出信号控制电磁阀控的位移变化，从而控制液压缸的运动，带动装置按照人体下肢运动的轨迹而运动，起到了助力辅助作用。
[0018]参照图2所述，为双向电磁阀控液压缸结构示意图，双向电磁阀控制装置包括一液压缸，一位于液压缸两端接受信号的线圈组件14，以及一滑动设置于液压缸内的阀芯15，所述阀芯15接受线圈组件14的信号后，阀芯动作以使由其控制的液压装置往复摆动。
[0019]液压缸一侧设置有进油口 17，上回油口 16和下回油口 18 ;该进油口分别与上回油口和下回油口构成了油路通路。
[0020]线圈组件14在信号命令下通电或断电，通电状态下线圈组件14产生引力拉动阀芯15移动，液压油通过进油口 17进入阀腔然后流入液压缸的一端，另一端液压油通过上回油口 16或下回油口 18流回，薄片19把线圈组件14密封，整个过程实现下肢的往复摆动，很大程度上减少人体自身发出的力，达到助力的效果。
[0021]当人在行走或上下楼梯时，贴附于人体下肢的传感器系统获取下肢的动作信息，角度传感器4获取装置中髋关节和踝关节的角度信息，经控制系统获得和处理这些信息后发出相应的信号来控制大腿部液压装置10和小腿部液压装置13中的双向电磁阀控制装置来产生液压缸和液压杆的相对直线运动，液压系统带动大腿杆件5、小腿杆件6和脚部构件7产生相对运动，从而通过背架I相连、腰部束紧带9和腿部绷紧带12带动人体行走和运动，实现助力行走，同时角度传感器4不断地获取髋关节、踝关节的角度变化信息，把这些角度信息反馈给控制系统，控制系统通过信号输入和输出不断地调整液压缸的位移变化，实现装置和人体协调一致地运动。
[0022]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1.一种基于液压驱动的助力行走装置，其特征在于，包括: 一支撑架，所述支撑架由背架、髋部水平转动架、髋部支撑构架、大腿构件、小腿构件和脚部构件构成；所述背架连接有髋部水平转动架和髋部支撑构架，作为上支撑架；所述脚部构件，小腿构件以及大腿构件依次连接，作为下支撑架； 一提供行走的动力的驱动组件，所述驱动组件由大腿部液压装置、小腿部液压装置和控制所述大腿部液压装置和小腿部液压装置的双向电磁阀控装置构成； 还包括一用于获取装置中髋关节和踝关节的角度信息的角度传感器，该角度传感器与所述双向电磁阀控制装置联动，所述双向电磁阀控制装置根据角度传感器的信息动作。
2.根据权利要求1所述的一种基于液压驱动的助力行走装置，其特征在于，所述双向电磁阀控制装置包括一液压缸，一位于液压缸两端接受信号的线圈组件，以及一滑动设置于液压缸内的阀芯，所述阀芯接受线圈组件的信号后，阀芯动作以使由其控制的液压装置往复摆动。
3.根据权利要求2所述的一种基于液压驱动的助力行走装置，其特征在于，所述液压缸一侧设置有进油口，上回油口和下回油口 ；该进油口分别与上回油口和下回油口构成了油路通路。
4.根据权利要求1所述的一种基于液压驱动的助力行走装置，其特征在于，所述髋部水平转动架实现行走时腰部的转动。
5.根据权利要求1所述的一种基于液压驱动的助力行走装置，其特征在于，所述背架设置可穿戴式背架束紧马甲、腰部设置腰部束紧带、腿部设置腿部绷紧带，上述可穿戴式背架束紧马甲，腰部束紧带以及腰部束紧带将该行走装置与使用者固定连接。
6.根据权利要求1所述的一种基于液压驱动的助力行走装置，其特征在于，所述脚部构件，小腿构件以及大腿构件之间由滑动轴承和螺栓做连接，实现构件之间的协调运动。
7.根据权利要求1所述的一种基于液压驱动的助力行走装置，其特征在于，所述大腿杆件下端设置有高度调节杆，该高度调节杆根据使用者需要自由调节。
【专利摘要】本发明公开了一种基于液压驱动的助力行走装置，包括：一支撑架，所述支撑架由背架、髋部水平转动架、髋部支撑构架、大腿构件、小腿构件和脚部构件构成；一提供行走的动力的驱动组件，所述驱动组件由大腿部液压装置、小腿部液压装置和控制所述大腿部液压装置和小腿部液压装置的双向电磁阀控装置构成；还包括一用于获取装置中髋关节和踝关节的角度信息的角度传感器，该角度传感器与所述双向电磁阀控制装置联动，所述双向电磁阀控制装置根据角度传感器的信息动作。该液压驱动助力行走装置具有输出功率重量比大、运行平稳、可穿戴性强、结构性能稳定、便于装配调整等优点。
【IPC分类】A61H3-00
【公开号】CN104586610
【申请号】CN201510047755
【发明人】夏田, 雷展
【申请人】陕西科技大学
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2015年1月30日