多功能步态矫姿与行走减负器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及日常运动辅助和运动康复技术领域，特别涉及一种多功能步态矫姿与行走减负器。
【背景技术】
[0002]随着社会发展，我国人口老龄化问题日显突出，下肢运动功能障碍问题随老龄者年龄增长也日益加剧，而要提高该人群的生活质量，则需要进行安全有效的步态姿势矫正或减负运动辅助训练。此外，对于健康人群，如快递员等长时间搬运物品或者婴儿看护者在户外长时间抱孩子等，都会因下肢持续负荷产生体能消耗而导致身体疲劳，如果能提供关节灵活、使用方便的减负支持，又能将负荷重物的重力势能存储利用，则能减轻下肢负重、从而有效降低劳作强度，减轻身体不适感。
[0003]现有的下肢步态矫正器或助力器大部分都配有动力装置，会让使用者有抗拒心理，并且髋关节或膝关节只具有矢状面内的一个自由度，会限制使用者腿部运动的灵活性，导致使用效果不佳。而目前不带动力装置的纯机械结构式下肢康复支架或外骨骼等，仅限于进行下肢步态姿势矫正或减负，不是功能单一就是结果复杂，而且不能进行有效的防摔倒辅助支撑。另外，行走辅助拐杖等发明虽能对人体提供辅助支撑，但功能单一，不能实现有效灵活的康复训练矫姿功能。现有的减负助行器等发明等都仅仅考虑具有下肢运动功能障碍患者使用，未能兼顾长时间负重行走健康人群的实际需要，另外现有减负助行器等一般为折叠手推车的形式，没有摆脱传统的设计理念，功能单一和适用人群少就很容易导致设备闲置浪费。而本实用新型将固定于两条腿部的机械结构作为减负装置的支撑，通过功能调整使下肢步态矫正和减负助行功能集于一体，还可作为创新型拐杖使用，摆脱了依赖人体外第三点提供支撑的传统拐杖设计理念。另外，目前对健康人群负重时可提供减负功能的发明很少，如婴儿背带等，只是通过束带将婴儿体重集中于妈妈肩部，除了对婴儿起到安全保护作用并无任何减负功能，本实用新型所设计的功能之一也很好的解决了这一问题。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种多功能步态矫姿与行走减负器，解决了现有技术存在的功能单一、仅能适用于下肢功能障碍人群某一康复阶段进行矫姿或者进行行走支撑的问题，同时同一器材可一机多用，解决了资源闲置浪费的问题，使得本实用新型使用对象广泛，实现对下肢行走训练姿势的矫正、辅助行走以及减负运动等功能。提出并设计一种多功能可拼装的可调关节自由度的曲线型下肢外骨骼机械结构，穿戴使用时更贴合腿部外形轮廓，可为下肢运动功能障碍患者提供多关节自由度的减负式行走步态训练与运动保护，配合储能弹簧，也可为负重者长时间搬运物品行走或看护者长时间抱婴儿进行户外行走时减轻下肢负荷，从而降低肌肉疲劳程度。本实用新型还可通过结构与功能调整来减少关节自由度，从而作为一种简单的下肢运动约束与步态姿势矫正器，用于步态异常患者康复早期的矫姿运动训练。
[0005]本实用新型的上述目的通过以下技术方案实现:
[0006]多功能步态矫姿与行走减负器，包括载物平台1、前支撑、大腿构件9、小腿构件8、脚踏7、阻尼器13，所述前支撑由两个第一支撑管4、横梁5和两个刹车万向脚轮6组成，所述两个第一支撑管4分别与横梁5固定连接，两个第一支撑管4的一端分别通过第一螺钉2与载物平台I连接，两个刹车万向脚轮6分别固定安装于两个第一支撑管4的另一端;承力扶手10固定在大腿构件9的第一细管902上部，用于抓握支撑;大腿构件9分别与小腿构件8、撑杆12铰接;阻尼器13下侧通过阻尼器固定套11固定在大腿构件9的第一细管902上，阻尼器13上侧与载物平台I铰接;脚踏7安装在小腿构件8的底端。
[0007]所述的小腿构件8、大腿构件9上分别设置粘扣带3，用于将机械结构捆绑固定于使用者下肢，实现穿戴式使用。
[0008]所述的载物平台I包括半圆平台101、第一腰管102、第二腰管105和两个相同的第二支撑管103，所述第一腰管102通过第一螺钉2与第二腰管105固定连接;两个相同的第二支撑管103的一端分别通过第一螺钉2与半圆平台101下边的两个直管固定连接，另一端分别通过销轴104与第一腰管102、第二腰管105连接。
[0009]所述的大腿构件9包括第一带帽球销901、第一细圆管902、第一粗圆管903、锥头螺钉904、第一销钉905、第一弹簧906、第一锁推管907、第一螺纹帽908和第一 U型轴套909，所述第一带帽球销901与撑杆12形成球铰连接，第一细圆管902通过螺钉与第一粗圆管903固定连接，第一螺纹帽901与第一细圆管902螺纹固定连接，第一细圆管902内部封装有第一销钉905、第一弹簧906和第一锁推管907，并通过第一粗圆管903内的封闭端对第一销钉905进行行程限位;第一 U型轴套909与第一锁推管907螺纹固定连接，第一弹簧906套于第一销钉905上并置于第一锁推管907内，并被第一销钉905的钉帽和第一锁推管907内的阶梯止推端进行限位;通过旋拧锥头螺钉904对第一销钉905位置进行调整，第一螺纹帽908用于第一锁推管907的限位连接。
[0010]脚开始触地时，大腿构件9受到来自小腿构件8向上支撑力和载物平台I承载重物向下的重力，使得第一锁推管907与第一销钉905沿第一粗圆管903内壁压缩第一弹簧906，这时第一销钉905会被顶入到万向节轴心802上侧的分段卡槽内，锁死膝关节的一个转动自由度，直到该脚触地过程结束；当该脚脱离地面进入摆腿过程中，第一弹簧906由于所受压力减小而回弹，第一销钉905被弹出万向节轴心802上侧的分段卡槽而释放膝关节该旋转自由度。
[0011]所述的小腿构件8包括第二螺钉801、万向节轴心802、第二 U型轴套803、第二螺纹帽804、第二锁推管805、第二弹簧806、第二销钉807、第三弹簧808、第二粗圆管809、第二细圆管810和第二带帽球销811，所述小腿构件8的第二 U型轴套803通过四只第二螺钉801与大腿构件9的第一 U型轴套909铰接于万向节轴心802上，使得大腿构件9和小腿构件8分别具有绕万向节轴心802的旋转自由度;所述第二U型轴套803与第二锁推管805螺纹固定连接，第二螺纹帽804与第二粗圆管809螺纹固定连接，用于封装内部的第二锁推管805、第二弹簧806、第二销钉807和第三弹簧808，并通过第二粗管809内的封闭端对第二销钉807进行行程限位;第二销钉807的钉帽位于销钉中下部，将第二弹簧806和第三弹簧808分隔在第二销钉807两侧，使第二弹簧806封装在第二锁推管805内，并使第三弹簧808封装在第二粗圆管809封闭端上侧；第二粗圆管809通过螺钉与第二细圆管810固定连接并可调节长短，第二细圆管810与第二带帽球销811螺纹固定连接。
[0012]所述的第二细圆管(810)为曲线形。
[0013]小腿构件8在受到来自地面向上支撑力和大腿构件9向下压力时，由于第二弹簧806比第三弹簧808的弹性系数小，在第二锁推管805内部，第二弹簧806先被压缩，进而第二销钉807被顶入到万向节轴心802下侧的分段卡槽内，锁死膝关节另一个转动自由度，同时第二锁推管805的阶梯止推端与第二销钉807的钉帽接触并限位，之后第三弹簧808开始被压缩储能，直到第二锁推管805下边沿与第二粗圆管809封闭端相接触，第三弹簧808不再被压缩而储能结束;此储能过程只发生在脚触地时所有构件处于负载增加的阶段，由于此过程第一销钉905与第二销钉807分别被顶入万向节轴心802内部，锁死了膝关节的两个自由度，此时大腿构件9与小腿构件8成为一根无任何相对运动的一体支撑杆件，处于平稳支撑载物平台I上所有重物的重力向下传导到地面，该过程持续到脚触地逐渐过度到摆腿并且负载逐渐减少的阶段，第三弹簧808开始释放所储能量。由于第二弹簧806和第三弹簧808弹性系数的差异，摆腿前小腿构件8中第三弹簧808先释放储能，第二弹簧806再弹回第二销钉807，从而解锁该旋转自由度。
[0014]所述的阻尼器13在结构设计上与在售成品相同，不再赘述。阻尼器13下侧通过阻尼器固定套11固定在大腿构件9的第一细管902上，阻尼器13上侧铰接在载物平台I下侧。
[0015]所述的脚踏7包括球座脚蹬701、脚外侧粘扣带702和脚内侧粘扣带703，所述球座脚蹬701将小腿构件8承受载荷传导到地面，脚外侧粘扣带703与脚内侧粘扣带702配合，绕过脚踝将脚踏7固连于脚掌。
[0016]背带由布带1401和六个卡扣1402组成，六个卡扣1402的母扣和公扣直接固定在布带1401上。背带是供快递员等长时间搬运物品或者婴儿看护