无动力型步行辅助装置的制作方法

本发明涉及一种步行辅助装置，尤其涉及一种无动力型步行辅助装置。

背景技术：

人口老龄化是一个越来越普遍的社会问题，随之而来的是老年人的出行问题需要引起关注，尤其是针对腿脚不便的老年人。看似常规的步行动作，在这些老年人身上却显得异常艰难，腿部乏力等状况常常导致他们无法正常行走，或者不能长时间进行行走。

检索发现，公开的步行辅助装置主要包括拐杖等支撑装置，以及穿戴助力装置。拐杖等支撑装置的结构通常较为简单，能够给大腿乏力的老年人提供额外的支撑力，帮助它们维持身体的平衡，因此，能够在一定程度上改善老年人的步行问题。然而，它们通常并不能提供步行助力，腿脚不便的老年人通常不能依靠拐杖实现长时间的行走。

另外，就是一些穿戴型助力装置，如中国专利号为zl200980149274.4，授权公告日为2015年07月01日，发明创造名称为步行辅助装置，该申请案涉及一种动力型步行辅助装置，包括安装在腰部的腰部架、动力发生装置以及传递力的穿着件。该类动力型辅助装置能够给穿戴者主动提供步行助力，帮助他们进行行走。然而，由于含有电池、电机和减速器等设备，这类主动型穿戴助力装置的重量通常会很大，而且在工作过程中会通常发出很大的噪声，这势必会给穿戴者造成额外的负担与不适。并且，电池的容量常常限制了该类装置的使用时间，经常需要长时间充电也是一种很难避免的麻烦。

技术实现要素：

为了克服背景技术中提到的问题，并且结合步行辅助装置的实际使用要求，本发明提出一种结构简单、使用便捷的无动力型步行辅助装置，其通过巧妙而高效地转换人体的重力势能与动能，为穿戴者提供步行助力，帮助腿脚不便的穿戴者实现长时间步行。

为了实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案。

一种无动力型步行辅助装置，包括：腰带、三角支撑、连接盘、支撑杆、转盘、调节旋钮、扭转弹簧、平板、圆盘以及腿带；三角支撑将腰带与连接盘连接起来，支撑杆连接在连接盘与转盘之间，扭转弹簧安装于转盘与平板之间；除去腰带外的其余零件组成的部件的数量可以是一套，也可以是两套并且对称安装在腰带的两侧。

所述的一种无动力型步行辅助装置，支撑杆的长度可以调节。

所述的一种无动力型步行辅助装置，扭转弹簧的初始状态可以通过转动调节旋钮进行调节。

所述的一种无动力型步行辅助装置，三角支撑和连接盘之间可以发生相对转动后锁定。

由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下优越性。

该无动力型步行辅助装置，通过储能零件即扭转弹簧的作用，巧妙地利用步行时人体的重力势能，并将其高效地转换为动能，提供小腿迈出所需要的一部分扭矩，帮助穿戴者进行行走。

该无动力型步行辅助装置，结构简单紧凑，重量轻，不会造成很大的噪声，并且可以给穿戴者提供长时间的步行助力。

该无动力型步行辅助装置，扭转弹簧的初始状态可以进行无极调节，适用于需要不同助力大小的穿戴者。

附图说明

图1是本发明无动力型步行辅助装置的主视图。

图2是本发明无动力型步行辅助装置的下半部分的立体视图。

图3是本发明无动力型步行辅助装置的下半部分的立体视图。

图4是本发明无动力型步行辅助装置的下半部分的主视图。

附图标记：1-腰带、2-三角支撑、3-连接盘、4-支撑杆、5-转盘、6-调节旋钮、7-扭转弹簧、8-平板、9-圆盘、10-腿带。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做一步说明。

图1所示为本发明无动力型步行辅助装置的主视图，主要包括：腰带、三角支撑、连接盘、支撑杆、转盘、调节旋钮、扭转弹簧、平板、圆盘、腿带。

图2是本发明无动力型步行辅助装置的下半部分的立体视图。扭转弹簧安装在转盘与平板之间。扭转弹簧的一端镶嵌在平板上的凹槽中，另一端挡在调节旋钮的销钉上。转盘与平板之间可以绕中心轴发生相对转动。

图3是本发明无动力型步行辅助装置的下半部分的立体视图。调节旋钮可以绕一端的轴线转动，转动到一定位置后与转盘固定在一起。

图4是本发明无动力型步行辅助装置的下半部分的主视图。腿带缠绕在膝关节下面的小腿处，通过粘连的方式绑紧在小腿上。

本发明的工作原理如下：将腰带绑紧在使用者的腰部，根据使用者的身材调节好支撑杆的长度，然后将腿带绑紧在使用者的膝关节以下的小腿处，转动调节旋钮到一定位置后锁紧。使用者在行走过程中，穿戴有该装置的一条腿在支撑阶段会前倾，此时大腿和小腿之间会绕膝关节转动，人体的重心会下降，此时，步行辅助装置中的扭转弹簧随之发生转动压缩并储存能量，人体的重力势能一部分转换为扭转弹簧的弹性势能。随后，当另一条腿变为支撑腿，而穿戴由该装置的这条腿向前迈出时，扭转弹簧的弹性势能转换为小腿的动能，为小腿提供一定的转动扭矩。该过程循环进行，能量从人体的重力势能转换为扭转弹簧的弹性势能，再转换为小腿的动能，高效地能量转换可以实现帮助使用者更加轻松地行走。针对实际情况，使用者也可以在两条腿上同时穿戴该装置。

技术特征：

技术总结
本发明公开一种无动力型步行辅助装置，包括腰带、三角支撑、连接盘、支撑杆、转盘、调节旋钮、扭转弹簧、平板、圆盘、腿带。腰带缠绕在使用者的腰部，三角支撑将连接盘保持在髋关节处，支撑杆将连接盘与转盘连接起来，转盘与平板之间安装有扭转弹簧，腿带缠绕在膝关节以下的小腿处。使用者在行走过程中，支撑腿弯曲阶段带动扭转弹簧扭转而储存能量，支撑腿摆出阶段辅助装置释放能量产生的扭矩帮助腿部自然摆出。该步行辅助装置是一种无动力型机械穿戴设备，能够高效地将人体的重力势能转换为动能，帮助使用者行走。

技术研发人员：陈照波;程明;张勋;焦映厚;王洁
受保护的技术使用者：哈尔滨工业大学
技术研发日：2018.10.17
技术公布日：2019.01.18