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一种足部支撑装置和下肢康复训练设备

文献发布时间:2024-01-17 01:15:20


一种足部支撑装置和下肢康复训练设备

技术领域

本申请属于康复训练领域,尤其涉及一种足部支撑装置和下肢康复训练设备。

背景技术

世界范围内,有大量不同程度的下肢运动功能障碍患者,这些患者由于下肢运动能力受损,使得他们的生活质量在很大程度上受到影响。临床医学研究显示,合理有效的康复训练能使部分患者的运动能力得到一定程度的恢复。

对于下肢运动功能障碍患者来说,使用下肢运动能力康复训练设备代替人工,可以大大提高康复训练的效果,同时,还能更科学地对康复训练的过程进行分析。在下肢运动功能障碍患者在进行康复训练的过程中,康复训练设备需要足部支撑装置以支撑穿戴者的足部,然而相关技术中足部支撑装置的穿戴体验较差。

发明内容

本申请实施例提供一种足部支撑装置和下肢康复训练设备,以提高足部支撑装置的穿戴体验。

第一方面,本申请实施例提供一种足部支撑装置,用于为穿戴者提供下肢康复训练的下肢康复训练设备,包括:

支撑组件,包括刚性支撑件和缓冲件,所述刚性支撑件支撑穿戴者的至少部分脚掌,所述缓冲件设于所述刚性支撑件靠近穿戴者的跟骨的一端;

固定组件,与所述支撑组件连接,将穿戴者的足部固定至所述支撑组件;和

连接组件,连接所述刚性支撑件和所述下肢康复训练设备。

可选的,所述支撑组件还包括弹性支撑件,所述弹性支撑件设置于所述刚性支撑件远离所述缓冲件的一端。

可选的,所述刚性支撑件包括:

第一刚性支撑部,支撑穿戴者的至少部分后脚掌;和

第二刚性支撑部,与所述第一刚性支撑部活动连接,所述第二刚性支撑部支撑穿戴者的至少部分前脚掌。

可选的,所述第一刚性支撑部分别与所述连接组件和所述缓冲件连接。

可选的,所述第二刚性支撑部和/或所述第一刚性支撑部连接有限位件,所述限位件能够限制所述第一刚性支撑部相对于所述第二刚性支撑部在预设角度内转动。

可选的,所述足部支撑装置还包括覆盖层,所述覆盖层至少部分覆盖所述刚性支撑件,所述覆盖层具有缓冲结构和/或防滑结构。

可选的,所述缓冲结构包括裹覆于所述支撑组件表面的包胶件。

可选的,所述支撑组件上设置有第一定位件,所述包胶件设有与所述第一定位件配合的第二定位件。

可选的,所述固定组件包括:

固定机构,所述固定机构与所述支撑组件可拆卸连接,所述固定机构与所述支撑组件之间形成用于容置穿戴者足部的足部穿戴空间;和

减压部件,设置于固定机构朝向足部穿戴空间的一侧,所述减压部件的表面积大于所述固定机构的表面积。

第二方面,本申请实施例还提供一种下肢康复训练设备,包括:

下肢训练装置;和

足部支撑装置,所述足部支撑装置为第一方面任一项所述的足部支撑装置,所述连接组件与所述下肢训练装置连接。

本申请实施例中,在穿戴者脚跟着地时,支撑组件可通过缓冲件发生弹性变形,以降低支撑面通过缓冲件传递至穿戴者足部的反作用力,以提高穿戴者的穿戴体验。另一方面,在穿戴者足部着地时,刚性支撑件通过连接组件和康复训练设备连接,使得穿戴者足部的脚掌相对于康复训练设备的位置是可控的,穿戴者足部的脚掌在着地的过程中是可控的使得穿戴者可以更加平稳地着地。

附图说明

下面结合附图,通过对本申请的具体实施方式详细描述,将使本申请的技术方案及其有益效果显而易见。

图1为本申请实施例提供的下肢康复训练设备的一种结构示意图。

图2为图1所示下肢康复训练设备的足部支撑装置的一种结构示意图。

图3为图2所示下肢康复训练设备的足部支撑装置的爆炸图。

图4为图2所示足部支撑装置的支撑组件的爆炸图。

图5为图2所示足部支撑装置的刚性支撑件的一种结构示意图。

图6为图2所示足部支撑装置的刚性支撑件的另一种结构示意图。

图7为图3所示足部支撑装置的爆炸图的A-A向剖面图。

图8为图7所示足部支撑装置的爆炸图的A-A向剖面图的X处局部放大图。

图9为图2所示下肢康复训练设备的足部支撑装置的另一视角的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

请参考图1,图1为本申请实施例提供的下肢康复训练设备的一种结构示意图。本申请实施例提供一种足部支撑装置100,可以运用于下肢康复训练设备中。下肢康复训练设备适用于对下肢运动障碍患者进行康复训练,例如康复训练设备可以用于运动技能退化且需要适当的训练和运动的患者,以使患者改善下肢的身体机能或者提高下肢恢复的速度,本申请实施例对此不做限定。

如图1所示,下肢康复训练设备可以包括有下肢训练装置500和足部支撑装置100。示例性的,足部支撑装置100可以和下肢训练装置500连接。需要进行下肢康复训练时,下肢运动障碍患者可以作为穿戴者将下肢训练装置500穿戴至其腿部,进而下肢康复训练设备可以通过下肢训练装置500协助穿戴者的腿部完成抬腿、行走等康复训练动作。另一方面,下肢运动障碍患者可以作为穿戴者将足部支撑装置100穿戴至其足部,进而下肢康复训练设备还通过足部支撑装置100为穿戴者的足部提供支撑,并带动穿戴者的足部和腿部协同运动,以更好地完成相应的康复训练动作。

请参考图2和图3,图2为图1所示下肢康复训练设备的足部支撑装置的一种结构示意图,图3为图2所示下肢康复训练设备的足部支撑装置的爆炸图。

如图3所示,足部支撑装置100可以包括有支撑组件10、固定组件20和连接组件30。示例性的,支撑组件10用于支撑和托举穿戴者的足部;而固定组件20则是与支撑组件10连接,用于将穿戴者的足部固定至支撑组件10上,以使穿戴者的足部能够贴附在支撑组件10上并跟随支撑组件10同步移动。

支撑组件10可以具有缓冲件11和刚性支撑件12。刚性支撑件12支撑穿戴者的至少部分脚掌,并通过连接组件30和下肢康复训练设备的下肢训练装置500连接。故而,下肢训练装置500带动患者的腿部完成抬腿等动作的过程中,下肢训练装置500可以带动支撑组件10运动,以使支撑组件10带动穿戴者的足部配合穿戴者的腿部协同运动。缓冲件11设于刚性支撑件12靠近穿戴者的跟骨的一端。故而,当支撑组件10支撑穿戴者的足部时,部分穿戴者的脚跟末端可以踩踏到缓冲件11上;当然,对于部分足部较小的穿戴者而言,穿戴者的脚跟末端也可以踩踏在刚性支撑件12上。

下面以地面作为支撑面为例,结合穿戴者足部从着地至平稳地站立到支撑面的过程对本申请实施例的足部支撑装置100的工作原理进行解释和说明:

当穿戴者的脚跟着地时,缓冲件11着地。此时,穿戴者身体所受的重力向缓冲件11施加一个压力,地面则向缓冲件11施加一个反作用力,缓冲件11可以在压力和反作用力的共同作用下发生弹性变形,以缓冲支撑组件10下落至地面过程中的由支撑面通过缓冲件11传递至穿戴者足部的反作用力。至此,足部支撑装置100协助穿戴者的脚跟完成着地的过程。

接着,穿戴者的脚掌着地,刚性支撑件12与地面接触。在此过程中,缓冲件11可以缓慢地复原。

在其他的一些实施方式中,支撑组件10可以仅通过一个与足部形状相仿的刚性板材支撑穿戴者的整个足部,以代替上述的缓冲件11和刚性支撑件12。相较之下,上述由缓冲件11和刚性支撑件12形成支撑组件10的技术方案中,在穿戴者的足部着地的过程中,足部支撑装置100的缓冲件11可以对穿戴者的脚跟起到较佳的缓冲效果以提高穿戴者的穿戴体验。

可替换的,支撑组件10还可以通过一个第一弹性板材支撑穿戴者的整个足部,以代替上述的缓冲件11和刚性支撑件12。相较之下,在第一弹性板材着地的过程中,第一弹性板材是可以任意角度和形状扭曲变化的,此时,对于存在下肢运动障碍的穿戴者而言足部的弯曲变化是难以控制的。

上述由缓冲件11和刚性支撑件12形成支撑组件10的技术方案中,在支撑组件10着地的过程中,刚性支撑件12是与下肢训练装置500连接的,而下肢训练装置500又是与穿戴者的腿部连接的。故而,足部支撑装置100可以保证穿戴者的腿部与足部的脚掌之间的相对位置关系稳定,且可控。进而,在穿戴者的足部着地的过程中,可以使得穿戴者着地过程更加稳定,不易发生足部扭伤、崴脚甚至跌倒等。

在本申请实施例中,刚性支撑件12可以是支撑穿戴者的整个脚掌,也可以是支撑穿戴者的部分脚掌,本申请实施例对此不做限定。

示例性的,在本申请实施例提供的刚性支撑件12支撑穿戴者脚掌的第一种方案中:刚性支撑件12可以仅支撑穿戴者足部的后脚掌,并且不对穿戴者足部的前脚掌部分进行支撑。

此时,足部支撑装置100协助穿戴者的足部完成着地和离地的过程中,穿戴者足部的前脚掌可以是始终保持腾空的。

示例性的,如图3所示,在本申请实施例提供的刚性支撑件12支撑穿戴者脚掌的第二种方案中:支撑组件10还可以包括有弹性支撑件13,弹性支撑件13设置于刚性支撑件12远离缓冲件11的一端。其中,刚性支撑件12可以支撑穿戴者足部的至少部分后脚掌,弹性支撑件13能够支撑穿戴者至少部分前脚掌。

下面以地面作为支撑面为例,结合穿戴者足部从平稳站立到离地的过程对本申请实施例的足部支撑装置100的工作原理进行解释和说明:

首先,足部支撑装置100的刚性支撑件12和缓冲件11离地,而弹性支撑件13与地面接触以起到支撑效果。相应的,穿戴者的足部此时通过前脚掌起到支撑,而穿戴者足部的趾骨弯曲,以使后脚掌则相对于前脚掌朝远离地面的方向弯曲。此时,弹性支撑件13可以发生适应性的变形,使得支撑组件10可以模拟穿戴者足部前脚掌的趾骨的变化,以使支撑组件10与穿戴者的足部始终贴合。

接着,支撑组件10在下肢训练装置500或者其他作用力的驱动下,由弹性支撑件13对地面施加一个向下的推力,以模拟人体行走过程中前脚掌蹬地的动作。相应的,地面对弹性支撑件13形成一个推动弹性支撑件13腾空离地的反作用力。此时,弹性支撑件13可以继续发生弹性形变,以缓冲地面形成的反作用力。

最后,弹性支撑件13腾空离地。弹性支撑件13可以在弹性复原力的作用下逐渐复原,穿戴者的足部同时也逐渐恢复至舒展状态。

由此可见,本申请实施例提供的足部支撑装置100在协助穿戴者的足部离地的过程中,弹性支撑件13可以跟随穿戴者的足部弯曲而发生适应性的变化,以使穿戴者的足部始终与支撑组件10贴合。

可选的,弹性支撑件13可以是和刚性支撑件12直接连接的,也可以是和刚性支撑件12通过其他零件间接连接的,本申请实施例对此不做限定,只要弹性支撑件13能够支撑穿戴者的前脚掌、刚性支撑件12能够支撑穿戴者的后脚掌的技术方案均在本申请的保护范围内。

在一些实施方式中,沿缓冲件11朝向弹性支撑件13的方向,刚性支撑件12与弹性支撑件13连接处到连接组件30在水平面上的投影距离在4厘米到12厘米之间。进而,根据穿戴者的足部尺寸的不同,尽可能地使得穿戴者的前脚掌可以踩踏在弹性支撑件13上。

可选的,弹性支撑件13可以被配置为弹性大小可调节。例如,弹性支撑件13可以被配置为在舒展状态时的厚度可调节。故而,当弹性支撑件13的弹性系数不变的情况下,随着弹性支撑件13的厚度增加,弹性支撑件13的弹性也逐渐增大。

示例性的,请参考图4,图4为图2所示足部支撑装置的支撑组件的爆炸图。弹性支撑件13可以包括多层第二弹性板材131,通过堆叠不同层数的第二弹性板材131,可以使得第二弹性板材131的厚度可调节。

弹性支撑件13可以包括多层第二弹性板材131,三层第二弹性板材131朝远离穿戴者足部的方向顺次堆叠。当然,弹性支撑件13也可以包括两层第二弹性板材131或者四层第二弹性板材131,本申请实施例对此不做限定。

可选的,各层第二弹性板材131的面积大小可以是不同的。在实际的使用中,穿戴者的足部各处间接受到的来自地面的反作用力大小是不一样的。例如,穿戴者足部的前脚掌正中间位置受到的反作用力大于其他位置。故而,可以通过多层第二弹性板材131的组合,使得弹性支撑件13的中部的厚度大于其他部分的厚度,以使弹性支撑件13可以为穿戴者的前脚掌的不同部位分别提供合适的弹力。

可以理解的是,弹性支撑件13也通过注塑直接一体成型出所需要的形状和厚度,但是当弹性支撑件13的形状因穿戴者需求发生变化而变化时,往往需要重新设计模具。当弹性支撑件13包括有多层第二弹性板材131时,可以是多层第二弹性板材131相互连接后,其中至少一块第二弹性板材131与刚性支撑件12连接固定。

本申请实施例对多层第二弹性板材131与刚性支撑件12的连接固定方式不做限定,只要多层第二弹性板材131和刚性支撑件12之间能够形成直接或者间接的连接的技术方案均在本申请的保护范围内。例如,还可以是每一第二弹性板材131分别与刚性支撑件12连接固定、且相邻的两层第二弹性板材131之间具有夹层,并在夹层内设置压力传感器以检测穿戴者的康复训练数据,或者设置加热模块以在室温较低时为穿戴者的足部供热。

如图4所示,刚性支撑件12包括靠近弹性支撑件13的第二端。第二端可以设置有第一安装部121。第一安装部121可以设置有第一快速定位结构,以使第二弹性板材131可以快速放置到安装部121上并完成定位。

示例性的,第一快速定位结构可以包括第二端朝向穿戴者足部的一侧设置的第一台阶。多层第二弹性板材131靠近刚性支撑件12的端部顺次叠置在第一台阶处后,通过第一螺栓122将多层第二弹性板材131与刚性支撑件12的第二端螺接固定。

当然,为了使得在组装的过程中可以将第二弹性板材131快速定位到刚性支撑件12上,还可以是在第二端背向穿戴者足部的一侧设置第一台阶,也可以在第二端设置其他的快速定位结构,本申请实施例对此不做限定。

可选的,第二弹性板材131可以是65号钢、70号钢、85号钢、60CrMnBA、55si2Mn、55si2Mn、55CrMnA等弹簧钢材质,第二弹性板材131也可以是碳纤维板、玻纤板、凯夫拉板等等一切弹性模量大的材质,本申请实施例对此不做限定。较佳的,第二弹性板材131可以是锰钢板材。可以理解的是本申请实施例中采用弹簧钢作为第二弹性板材131不仅可以提高弹性支撑件13对穿戴者足部的支撑效果,还弹性支撑件13的抗老化性能更强,进而可以提高支撑组件10的使用寿命。

示例性的,在本申请实施例提供的刚性支撑件12支撑穿戴者脚掌的第三种方案中:请参考图5和图6,图5为图2所示足部支撑装置的刚性支撑件的一种结构示意图,图6为图2所示足部支撑装置的刚性支撑件的另一种结构示意图。刚性支撑件12可以包括第二刚性支撑部124和第一刚性支撑部123,第二刚性支撑部124和第一刚性支撑部123活动连接,以使第二刚性支撑部124可以相对于第一刚性支撑部123弹性可弯折。第二刚性支撑部124可以支撑穿戴者的前脚掌。第一刚性支撑部123可以支撑穿戴者足部的后脚掌。第一刚性支撑部123还分别与连接组件30和缓冲件11连接。

下面以地面作为支撑面为例,结合穿戴者足部从平稳站立到离地的过程对本申请实施例的足部支撑装置100的工作原理进行解释和说明:

首先,足部支撑装置100的第一刚性支撑部123和缓冲件11离地,而第二刚性支撑部124与地面接触以起到支撑效果。相应的,穿戴者的足部此时通过前脚掌起到支撑作用,穿戴者足部的趾骨弯曲,以使后脚掌则相对于前脚掌朝远离地面的方向弯曲后离地腾空。此时,第二刚性支撑部124和第一刚性支撑部123相对弯折,使得支撑组件10可以使用穿戴者足部趾骨的变化,以使支撑组件10与穿戴者的足部始终贴合。

接着,支撑组件10在下肢训练装置500或者其他作用力的驱动下,由第二刚性支撑部124对地面施加一个向下的推力,以模拟人体行走过程中前脚掌蹬地的动作。相应的,地面对第二刚性支撑部124形成一个推动第二刚性支撑部124腾空离地的反作用力,使得第二刚性支撑部124离地。此时,为了缓冲地面通过第二刚性支撑部124对穿戴者的前脚掌形成的反作用力,可以在第二刚性支撑部124朝向穿戴者足部的一侧和/或朝向地面的一侧设置弹性缓冲层。

示例性的,第一刚性支撑部123和第二刚性支撑部124可以是直接形成活动连接的,也可使通过其他零件间接地形成活动连接,本申请实施例对此不做限定。示例性的,第一刚性支撑部123和第二刚性支撑部124通过一块面积较小的弹性连接件连接,以使第一刚性支撑部123能够相对第二刚性支撑部124活动。

在一些实施方式中,沿缓冲件11朝向第二刚性支撑部124的方向,第一刚性支撑部123与第二刚性支撑部124连接处到连接组件30在水平面上的投影距离在4厘米到12厘米之间。进而,根据穿戴者的足部尺寸的不同,尽可能地使得穿戴者的前脚掌可以踩踏在第二刚性支撑部124上。

可替换的,第一刚性支撑部123和第二刚性支撑部124还可以是转动连接。示例性的,如图5所示,第二刚性支撑部124上可以设有转轴1241,以使第二刚性支撑部124能够通过转轴1241和第一刚性支撑部123转动连接。

在本申请实施例中,第一刚性支撑部123和第二刚性支撑部124通过转轴1241转动连接时,可以在转轴1241上套设一个扭簧,扭簧的一个扭力臂抵靠于第二刚性支撑部124朝向穿戴者足部的一侧,扭簧的另一个扭力臂抵靠于第一刚性支撑部123朝向穿戴者足部的一侧。故而,当第一刚性支撑部123腾空离地后,可以通过扭簧驱动第一刚性支撑部123和第二刚性支撑部124展开至呈180°相互齐平的状态,进而带动穿戴者的足部舒展复原。

为了防止第二刚性支撑部124相对于第一刚性支撑部123转动的角度过大或者有误,第一刚性支撑部123和/或第二刚性支撑部124连接有限位件,限位件能够限制第二刚性支撑部124相对于第一刚性支撑部123在预设角度内转动。可选的,第一刚性支撑部123和/或第二刚性支撑部124也可以不设置有限位件,本申请实施例对此不做限定。

示例性的,在第一刚性支撑部123包括靠近第二刚性支撑部124的第三端,第三端在水平方向相对设置有两个枢接耳1231。而第二刚性支撑部124具有靠近第一刚性支撑部123的第四端。两个枢接耳1231可以是相对设置在第四端的左右两侧,第四端设安装固定有位于两个枢接耳1231之间的转轴1241,并通过转轴1241与两个枢接耳1231转动连接。

限位件可以包括第一限位件1232和/或第二限位件1242。

如图5所示,第一限位件1232设置于第一刚性支撑部123的第三端背向穿戴者足部的一侧,并延伸至第二刚性支撑部124的第四端背向穿戴者足部的一端。故而,当第二刚性支撑部124和第一刚性支撑部123呈180°张开状态时,第二刚性支撑部124背向穿戴者足部的一侧抵靠在第一限位件1232上,以使第二刚性支撑部124无法相对于第一刚性支撑部123朝远离穿戴者足部的方向转动。

如图6所示,第二限位件1242可以设置于第二刚性支撑部124的第四端背向穿戴者的足部的一侧,并延伸至第一刚性支撑部123的第三端背向穿戴者足部的一侧。当第二刚性支撑部124和第一刚性支撑部123呈180°张开状态时,第一刚性支撑部123背向穿戴者足部的一侧抵靠在第二限位件1242上,以使第二刚性支撑部124无法相对于第一刚性支撑部123朝远离穿戴者足部的方向转动。

如图2所示,缓冲件11可以是和刚性支撑件12直接连接的,也可以是和刚性支撑件12通过其他零件间接连接的,本申请实施例对此不做限定,只要缓冲件11能够支撑穿戴者的脚跟、刚性支撑件12能够支撑穿戴者的至少部分脚掌的技术方案均在本申请的保护范围内。

可选的,缓冲件11可以被配置为弹性大小可调节。例如,缓冲件11可以被配置为在舒展状态时的厚度可调节。故而,当缓冲件11的弹性系数不变的情况下,随着缓冲件11的厚度增加,缓冲件11的弹性也逐渐增大。

如图4所示,缓冲件11可以包括多层第三弹性板材111,故而通过堆叠不同层数的第三弹性板材111,可以使得第三弹性板材111的厚度可调节。例如,缓冲件11可以包括三层第三弹性板材111,三层第三弹性板材111朝远离穿戴者足部的方向顺次堆叠。当然,缓冲件11也可以包括两层第三弹性板材111或者四层第三弹性板材111,本申请实施例对此不做限定。

当缓冲件11包括有多层第三弹性板材111时,可以是多层第三弹性板材111相互连接后,其中至少一块第三弹性板材111与刚性支撑件12连接固定。本申请实施例对多层第三弹性板材111与刚性支撑件12的连接固定方式不做限定,只要多层第三弹性板材111和刚性支撑件12之间能够形成直接或者间接的连接的技术方案均在本申请的保护范围内。例如,还可以是每一第三弹性板材111分别与刚性支撑件12连接固定、且相邻的两层第三弹性板材111之间具有夹层,并在夹层内设置压力传感器以检测穿戴者的康复训练数据,或者设置加热模块已在室温较低时为穿戴者的足部供热。

可选的,多层第三弹性板材111的面积大小可以是不同的。在实际的使用中,穿戴者的脚跟各处间接受到的、来自地面的反作用力大小是不一样的。故而,可以通过多层第三弹性板材111的组合使得缓冲件11各处的厚度大小不同,以使缓冲件11对穿戴者的脚跟的不同部位提供合适的弹力。

可以理解的是,若缓冲件11是通过注塑直接一体成型出所需要的形状和厚度,当缓冲件11的形状因穿戴者需求发生变化而变化时,往往需要重新设计模具,故而调节缓冲件11的成本会相对较高。

如图4所示,刚性支撑件12包括靠近缓冲件11的第一端。第一端可以设置有第二安装部125。第二安装部125可以设置有第二快速定位结构,以使第三弹性板材111可以快速放置到第二安装部125上并完成定位。

示例性的,第二快速定位结构可以包括第一端背向穿戴者足部的一侧设置的第二台阶。多层第三弹性板材111靠近刚性支撑件12的端部顺次叠置在第二台阶处后,通过第三螺栓126将多层第三弹性板材111与刚性支撑件12的第一端螺接固定。

当然,为了使得在组装的过程中可以将第三弹性板材111快速定位到刚性支撑件12上,还可以是在第一端朝向穿戴者足部的一侧设置第二台阶,也可以在第一端设置其他的第二快速定位结构,本申请实施例对此不做限定。

可选的,第三弹性板材111可以是65号钢、70号钢、85号钢、60CrMnBA、55si2Mn、55si2Mn、60Si2CrA、55CrMnA等弹簧钢材质,第三弹性板材111还可以是碳纤维板、玻纤板、凯夫拉板等等一切弹性模量大的材质,本申请实施例对此不做限定。较佳的,第三弹性板材111可以是锰钢板材。本申请实施例中采用弹簧钢作为第三弹性板材111不仅可以提高第三弹性支撑件对穿戴者足部的支撑效果,还可以提高支撑组件10的使用寿命。

请参考图9,图9为图2所示下肢康复训练设备的足部支撑装置的另一视角的结构示意图。在本申请实施例中,足部支撑装置100还可以包括有覆盖层40。覆盖层40可以是包括有缓冲结构41和防滑结构42中的至少一种。根据实际的使用需求可以设置不同的覆盖层40,本申请实施例对此不做限定,例如覆盖层40还可以是设置有传感器的结构。传感器可以包括用于检测支撑组件10所受压力的压力传感器、用于检测穿戴者体脂心率等数据的电极传感器等,还可以包括分散设置的多个触碰传感器,通过穿戴者足部触发触碰传感器的数量和位置以检测穿戴者足部与支撑组件10的贴合状况。

如图2所示,覆盖层40至少部分覆盖刚性支撑件12。

示例性的,当刚性支撑件12包括第二刚性支撑部124和第一刚性支撑部123时,覆盖层40可以是仅覆盖第二刚性支撑部124,也可以仅覆盖第一刚性支撑部123,还可以是同时覆盖第二刚性支撑部124、第一刚性支撑部123或缓冲件11中的多个。

示例性的,当刚性支撑件12仅支撑穿戴者的后脚掌,而缓冲件11支撑穿戴者的脚跟、弹性支撑件13支撑穿戴者的前脚掌时,覆盖层40可以仅覆盖刚性支撑件12,可以仅覆盖刚性支撑件12和缓冲件11,也可以仅覆盖刚性支撑件12和弹性支撑件13,还可以同时覆盖缓冲件11、弹性支撑件13和刚性支撑件12。

在本申请实施例中,覆盖层40可以是设置在支撑组件10背向穿戴者足部的一侧,也可以是设置在支撑组件10朝向穿戴者足部的一侧,还可以是支撑组件10朝向穿戴者足部的一侧和背向穿戴者的一侧同时设置有覆盖层40,本申请实施例对此不做限定。

示例性的,缓冲结构41可以是硫化橡胶、缓冲气垫、TPU(热可塑性聚氨酯)塑胶等,本申请实施例对此不做限定。

可选的,缓冲结构41可以包括至少覆盖于支撑组件10上表面和/或下表面的包胶件。下面以包胶件裹覆支撑组件10为例,对本申请实施例的其中一种技术方案做进一步的解释说明。

包胶件可以是通过一体成型的方式裹覆支撑组件10。例如,当支撑组件10装配完成后,将支撑组件10作为嵌件设置于注塑模具的型腔中,并通过注塑的方式将包胶件一体成型至支撑组件10的表面。包胶件也可以是包括第一部分和第二部分,第一部分和第二部分能够配合形成用于安装支撑组件10的容置腔。故而,支撑组件10组装完成后可以置入第一部分和第二部分形成的容置腔内,此时第一部分和第二部分可以通过卡接、螺接等方式可拆卸地连接固定,也可以通过热熔接、超声波熔接等方式熔接固定。

请参见图3,为了防止在足部支撑装置100着地和离地的过程中,包胶件因形变而相对于支撑组件10滑动,进而导致穿戴者的足部行走过程中出现打滑,可以增加支撑组件10与包胶件的连接结构。例如,结合图7所示,可以在支撑组件10上设置第一定位件14,并在包胶件上设置与第一定位件14配合的第二定位件。

请参考图7和图8,图7为图3所示足部支撑装置的爆炸图的A-A向剖面图,图8为图7所示足部支撑装置的爆炸图的A-A向剖面图的X处局部放大图。

示例性的,第一定位件14可以包括支撑组件10上设置的第一定位槽,包胶件包括朝向支撑组件10的第一内表面,第二定位件可以是第一内壁面上设置有第一凸起部(图中未示出),第一凸起部设置于第一定位槽内。故而,可以通过多处分散设置的第一定位槽和第一凸起部作为包胶件和支撑组件10的连接结构,可以防止包胶件相对于支撑组件10滑动。可以理解的是,第一定位槽可以是设置在缓冲件11、第一刚性支撑件12和弹性支撑件13中的一个或者多个上。

在一些实施方式中,支撑组件10可以为金属件、包胶件为塑胶件。而相同体积下,金属件的重量通常又大于塑胶件。故而,支撑组件10上形成第一定位槽,包胶件上形成嵌设入第一定位槽内的第一凸起部可以降低足部支撑装置100的整体重量。

可替换的,第一定位件14可以在支撑组件10上设置的第二凸起部,第二定位件则是设置在包胶件上的第二定位槽。第二凸起部设置在第二定位槽内,以限制包胶件相对于支撑组件10滑动。可以理解的是,第二凸起部可以是设置在缓冲件11、第一刚性支撑件12和弹性支撑件13中的一个或者多个上。

可选的,可以在包胶件背向穿戴者足部的一侧设置防滑结构42,进而在足部支撑装置100协助穿戴者足部行走的过程中,可以通过防滑结构42增加与支撑面的摩擦力,最终降低穿戴者滑倒的概率。当然,还可以是在包胶件朝向穿戴者足部的一侧设置防滑结构42,进而通过防滑结构42可以增加穿戴者足部与包胶件之间的摩擦力,最终提高足部支撑装置100穿戴的稳定性。

可以理解的是,防滑结构42作为缓冲结构41的一部分设置在包胶件上的,也可以是与缓冲结构41相互独立而直接设置在支撑组件10上的,本申请实施例对此不做限定。

如图7所示,连接组件30可以包括有刚性连接板31。刚性连接板31和支撑组件10的刚性支撑件12连接固定。

刚性连接板31可以是和刚性支撑件12一体成型的,也可以是通过螺接、焊接、卡接等方式与刚性支撑件12连接固定的,本申请实施例对刚性连接板31和刚性连接件的连接方式不做限定。

刚性连接板31可以是方形的,也可以是圆形的,还可以是多边形或者异形的,本申请实施例对此不做限定。

可选的,刚性连接板31和刚性支撑件12可以呈7字形结构。包胶件可以将刚性连接板31部分包裹,而刚性连接板31背向支撑面的一侧部分裸露。刚性连接板31背向支撑面的一侧裸露的部分可设置有用于和下肢训练装置500连接的第一连接结构。第一连接结构可以包括第一防呆件32和多个第一紧固结构33。故而,在组装时,刚性连接板31可以通过第一防呆件32和下肢训练装置500上对应的第二防呆件配合实现二者的快速定位,最后通过第一紧固结构33将下肢训练装置500固定至刚性连接板31上。

示例性的,第一紧固结构33可以包括第一安装孔,安装的过程中可以采用螺栓穿过第一安装孔后将下肢训练装置500固定在刚性连接板31上。可选的,第一紧固结构33还可以是用于扣合、卡接或者插拨连接至下肢训练装置500的紧固件,本申请实施例对此不作限定。

如图2和图3所示,固定组件20可以包括固定机构21。固定机构21与支撑组件10可拆卸地连接。进而,固定机构21与支撑组件10之间形成用于容置穿戴者足部的足部穿戴空间。

示例性的,如图2所示,固定机构21可以包括第一固定单元211和第二固定单元212。第一固定单元211与支撑组件10匹配,从穿戴者的足背一侧将穿戴者的足部固定在支撑组件10上。第二固定单元212与支撑组件10匹配,从穿戴者的脚跟一侧将穿戴者足部固定在支撑组件10上。

示例性的,如图2所示,第一固定单元211可以包括第一绑缚带2111、第二绑缚带2112和第一连接环2113。第一绑缚带2111的一个端部与支撑组件10连接固定,另一端与第一连接环2113连接固定。第二绑缚带2112的一个端部与支撑组件10连接固定,另一端穿过第一连接环2113后与其自身通过连接件诸如第一魔术贴粘接。进而,通过第一绑缚带2111和第二绑缚带2112可以于穿戴者的足背一侧将穿戴者的足部固定在支撑组件10上,并且可以调节松紧。

第一绑缚带2111可以是尼龙织带或者全棉织带,本申请实施例对此不做限定。第二绑缚带2112可以是尼龙织带或者全棉织带,本申请实施例对此不做限定。

可选的,第一固定单元211可以有一个,也可以有两个,本申请实施例对此不做限定。第一固定单元211可以与支撑组件10相互倾斜,以使第一固定单元211能够与用户的足背的倾斜部分贴合。

如图2所示,第二固定单元212可以包括两个安装立柱2121、第三绑缚带2122、第四绑缚带2123和第二连接环2124。两个安装立柱2121与支撑组件10相互垂直,并与支撑组件10连接。第三绑缚带2122的一个端部与一个安装立柱2121连接固定。第三绑缚带2122的另一个端部与第二连接环2124连接固定。第四绑缚带2123的一个端部穿过第二连接环2124后与其自身通过连接件诸如第二魔术贴粘接,第四绑带的另一个端部穿过安装立柱2121的通孔以后与其自身通过第三魔术贴粘接。进而,通过第三绑缚带2122和第四绑缚带2123可以于穿戴者的脚跟一侧将穿戴者的足部固定在支撑组件10上,并且松紧可以调节。

可选的,第三绑缚带2122可以是尼龙织带或者全棉织带,本申请实施例对此不做限定。第三绑缚带2122可以是尼龙织带或者全棉织带,本申请实施例对此不做限定。

如图2所示,固定组件20还可以包括减压部件22。减压部件22设置于固定机构21朝向足部穿戴空间的一侧,减压部件22的表面积大于固定机构21的表面积。进而,足部支撑装置100穿戴至穿戴者的足部时,通过减压部件22与穿戴者足部接触的接触面积可以大于通过固定机构21与穿戴者的足部直接接触的接触面积,以使穿戴者足部各处受力更加均匀合理。

减压部件22可以和支撑组件10连接,也可以和固定机构21连接,只要使用时减压部件22位于固定机构21和穿戴者的足部之间的技术方案均在本申请的保护范围内。例如,减压部件22可以是套设在固定机构21上的柔性布料,减压部件22也可以是固定在支撑组件10上的柔性布料或者硅胶片等。

如图7所示,固定组件20的两端可以和支撑组件10固定连接,若固定组件20的两端相对包胶件的上表面凸起,会导致支撑组件10整体的美观度下降为此,包胶件可以包括朝向穿戴者足部的第一顶壁411,第一顶壁411设有安装槽412,支撑组件10包括位于安装槽412内的第一安装部,固定组件20与所述第一安装部连接。

示例性的,如图8所示,第一安装部设有第一通孔15,第一通孔15与安装槽412连通,安装槽412内设有第一螺母23,第二螺栓24穿过固定组件20后与第一螺母23螺接固定,以使固定组件20的固定机构21和/或减压部件22可拆卸地安装在支撑组件10上。

如图8所示,第一螺母23远离安装槽412的一端设有第二限位部231,第二限位部231夹置于支撑组件10背向安装槽412的一侧和包胶件的第一内表面之间。

可以理解的是,当固定组件20将穿戴者的足部固定在支撑组件10时,穿戴者的足背会对固定组件20产生一个反作用力。该反作用力传递到第二螺栓24处,容易导致固定组件20被第二螺栓24穿过处受到的压强较大而破裂。

为此,如图8所示,第一连接端部背向第一螺母23的一端盖设有第一垫片25,第二螺栓24顺次穿过第一垫片25、固定组件20后与第一螺母23螺接。故而,使得固定组件20与支撑组件10连接部分各处的压强更加均匀,不易损坏。

当然,在其他的具体实施方式中,也可以是第一安装部设置有固定耳,固定组件20与固定耳可拆卸地连接固定。本申请实施例对此不做限定,只要固定组件20和支撑组件10可拆卸连接的技术方案均在本申请的保护范围内。

如图1所示,下肢训练装置500可以包括小腿支撑杆51、第一关节52、第二关节53和大腿支撑杆54。

小腿支撑杆51用于穿戴至穿戴者的小腿。小腿支撑杆51通过第一关节52和连接组件30转动连接,以使足部支撑装置100能够相对于小腿支撑杆51转动。进而,在康复训练过程中,穿戴者的小腿和足部可以相对转动。大腿支撑杆54用于穿戴至穿戴者的大腿。大腿支撑杆54通过第二关节53和小腿支撑杆51转动连接,以使大腿支撑杆54可以相对小腿支撑杆51转动。进而,在康复训练过程中,穿戴者的小腿和大腿可以相对转动。综上,当下肢训练装置500穿戴至穿戴者的腿部、足部支撑装置100穿戴至穿戴者的足部以后,通过第一关节52和第二关节53可以实现穿戴者下肢的抬腿、行走等康复训练动作。

结合上述的刚性支撑件12的第一种方案,沿缓冲件11朝向弹性支撑件13的方向(当穿戴者穿戴足部支持装置100时,可以视作沿穿戴者的脚跟朝向脚趾方向),刚性支撑件12与弹性支撑件13连接处到第一关节52在水平面上的投影距离在4厘米到12厘米之间。进而,穿戴者后脚掌中位于踝关节的下侧的部分踩踏在刚性支撑件12上时,穿戴者的前脚掌中与趾骨对应的部分则踩踏在弹性支撑件13上,以提高足部支撑装置100与穿戴者足部的匹配度。

示例性的,可以是刚性支撑件12与弹性支撑件13连接处到连接组件30在水平面上的投影距离在4厘米到12厘米之间。此时,沿缓冲件11朝向弹性支撑件13的方向(当穿戴者穿戴足部支持装置100时,可以视作沿穿戴者的脚跟朝向脚趾方向),连接组件30、第一关节52以及穿戴者的踝关节位于同一位置。可替换的,沿缓冲件11朝向弹性支撑件13的方向,连接组件30和第一关节52也可以不在同一位置,本申请实施例对此不做限定。

结合上述的刚性支撑件12的第三种方案,沿第二刚性支撑部124朝向弹性支撑件13的方向(当穿戴者穿戴足部支持装置100时,可以视作沿穿戴者的脚跟朝向脚趾方向),第二刚性支撑部124和第一刚性支撑部123连接处到第一关节52在水平面上的投影距离在4厘米到12厘米之间。进而,本申请实施例可以使得穿戴者后脚掌中位于踝关节的下侧的部分踩踏在第一刚性支撑部123上时,而穿戴者的前脚掌中与趾骨对应的部分则踩踏在第二刚性支撑部124上,以提高足部支撑装置100与穿戴者足部的匹配度。

示例性的,可以是第二刚性支撑部124和第一刚性支撑部123连接处到连接组件30在水平面上的投影距离在4厘米到12厘米之间。此时,沿缓冲件11朝向第二刚性支撑部124的方向(当穿戴者穿戴足部支持装置100时,可以视作沿穿戴者的脚跟朝向脚趾方向),连接组件30、第一关节52以及穿戴者的踝关节位于同一位置。可替换的,沿缓冲件11朝向第二刚性支撑部124的方向,连接组件30和第一关节52也可以不在同一位置,本申请实施例对此不做限定。

第一关节52内置有动力源,并能够驱动足部支撑装置100相对于下肢训练装置500转动,以使足部支撑装置100能够与其支撑面产生相互作用力,进而推动穿戴者的腿部完成相应的康复训练动作诸如抬腿和行走等。

可替换的,第一关节52也可以是不具有动力源,使得第一关节52无法主动地驱动足部支撑装置100相对于下肢训练装置500转动,本申请实施例对此不做限定。

小腿支撑杆51可以是长度可调节的杆体。

如图1所示,小腿支撑杆51可以包括第一杆体511和第二杆体512,第一杆体511位置可调节地与第二杆体512连接。第一杆体511与第一关节52连接,第二杆体512与第二关节53连接。故而,在使用的过程中,通过调节第一杆体511和第二杆体512的位置,可以调整第二关节53和第一关节52的位置,最终使得第一关节52和第二关节53的间距可调节,以适用于小腿长度不同的患者。

示例性的,第一杆体511和第二杆体512滑动连接,在第二杆体512上设置有丝杆副、电动推杆或者直线电机等动力源以驱动第二杆体512和第一杆体511相对滑动。

如图1所示,小腿支撑杆51上可以安装有小腿连接单元513,以使小腿支撑杆51能够通过小腿连接单元513穿戴至患者的小腿上,进而实现由小腿支撑杆51对患者小腿的支撑。

如图1所示,小腿连接单元513位置可以调节地固定在小腿支撑杆51上。例如,小腿连接单元513可通过第二调节组件连与小腿支撑杆51连接,第二调节组件为伸缩装置,使得小腿连接单元513与小腿支撑杆51的前后、左右位置均可调节,以适应更多体型不同的患者。当然,本申请实施例对小腿连接单元513与小腿支撑杆51的位置调节方式不做限定,例如小腿支撑杆51上设置有丝杆副,并通过丝杆副将小腿连接单元513调节至设定位置后固定,只要能够调节小腿连接单元513和小腿支撑杆51的相对位置的技术方案均在本申请的保护范围内。进一步的,小腿连接单元513还可以是与小腿支撑杆51可拆卸地连接,以使便于根据不同患者的不同腿围更换不同型号尺寸的小腿连接单元513。

第二关节53可以是仅使得大腿支撑杆54和小腿支撑杆51之间形成转动连接,并由第二关节53外部的动力源驱动大腿支撑杆54和小腿支撑杆51之间相对转动。可选的,还可以是第二关节53内置有动力源,以驱动大腿支撑杆54和小腿支撑杆51之间相对转动。本申请实施例对第二关节53的具体结构不做限定,只要能够使得大腿支撑杆54和小腿支撑杆51之间形成转动连接的技术方案均在本申请的保护范围内。

大腿支撑杆54可以是长度可调节的杆体。

如图1所示,大腿支撑杆54可以包括第三杆体541和第四杆体542,第三杆体541位置可调节地设置于第四杆体542。第三杆体541与第二关节53连接。故而,在使用的过程中,通过调节第三杆体541和第四杆体542的位置,可以调整大腿支撑杆54的长度,以适用于大腿长度不同的患者。

例如,第四杆体542和第三杆体541滑动连接,在第三杆体541上设置有丝杆副、电动推杆或者直线电机等动力源以驱动第三杆体541和第四杆体542相对滑动。进一步的,可以在第三杆体541和/或第四杆体542上设置刻度等标识,以便于可以精确地调整第三杆体541和第四杆体542的相对位置。

如图1所示,大腿支撑杆54上可以安装有大腿连接单元543,以使大腿支撑杆54能够通过大腿连接单元543穿戴至患者的大腿上,进而实现由大腿支撑杆54对患者大腿的支撑。

大腿连接单元543位置可以调节地固定在大腿支撑杆54上。例如,大腿连接单元543可通过第三调节组件544连与大腿支撑杆54连接,第三调节组件544可以为伸缩装置,使得大腿连接单元543与大腿支撑杆54的前后、左右位置可调节,以适应更多体型不同的患者。当然,本申请实施例对大腿连接单元543与大腿支撑杆54的位置调节方式不做限定,例如大腿支撑杆54上设置有丝杆副,并通过丝杆副将大腿连接单元543调节至设定位置后固定,只要能够调节大腿连接单元543和大腿支撑杆54的相对位置的技术方案均在本申请的保护范围内。进一步的,大腿连接单元543还可以是与大腿支撑杆54可拆卸地连接,以使便于根据不同患者的不同腿围更换不同型号尺寸的大腿连接单元543。

如图1所示,下肢康复训练设备还可以包括躯干支撑装置600。躯干支持装置可以包括躯干固定组件61和第三关节62。躯干固定组件61用于穿戴至穿戴者的躯干。躯干固定组件61通过第三关节62和大腿支撑杆54转动连接,以使大腿支撑杆54能够相对于躯干固定组件61转动。进而,在康复训练过程中,穿戴者的躯干和大腿可以相对转动。

如图1所示,躯干固定组件61可以包括第一限制件611、第二限制件612以及第三限制件613。第二限制件612用于将第一限制件611与第三限制件613可拆卸地连接。

如图1所示,第一限制件611为腹板,用于与穿戴者的腹部贴合。第三限制件613为背板,能够与穿戴者的后背贴合。第二限制件612则为绑带,当腹板和背板均贴合至用户的躯干以后,可以通过绑带将腹板和背板绑缚固定至穿戴者的躯干。进而实现在康复训练过程中对患者躯干的支撑。

当然,第二限制件612还可以是其他的弹性部件或者硬质部件,第二限制件612可以通过卡扣部件或者螺栓连接等方式与腹板连接,第二限制件612可以通过卡扣部件或者螺栓连接等方式与背板连接,本申请实施例对此不做限定。

在本申请实施例中,第三关节62与大腿支撑杆54转动连接。故而,穿戴者进行下肢步态康复训练的过程中,穿戴者可以进行身体转向动作,此时大腿支撑杆54可以相对于躯干固定组件61在穿戴者的横切面转动。

如图1所示,躯干支撑装置600还包括第一调节组件63,第一调节组件63设置于躯干固定组件61。第一调节组件63能够调节两个第三关节62与躯干固定组件61的间距。进而,通过第一调节组件63使得康复训练设备可以穿戴至身躯宽度不一致的穿戴者上。

示例性的,第一调节组件63可以内置有动力源,能够主动调节两个第三关节62的间距,例如第一调节组件63可以是电缸、电动滑台、电动推杆等。

可替换的,第一调节组件63也可以需要外部驱动力驱动,以被动地调节两个第三关节62的间距,例如第一调节组件63可以是丝杆调节机构,可以通过手动转动丝杆的方式以调节第三关节62与躯干固定组件61的间距。本申请实施例对第一调节组件63的具体结构不做限定,只要第一调节组件63能够调节两个第三关节62的间距的技术方案均在本申请的保护范围内。

在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。

以上对本申请实施例所提供的足部支撑装置和下肢康复训练设备进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想;同时,对于本领域的技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

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