一种仿生储能助行器

技术领域

本发明涉及助行设备技术领域，具体涉及一种仿生储能助行器。

背景技术

助行器是一种辅助行走功能不全者实现正常行走活动的装备。目前，助行器种类繁多，被广泛应用于下肢术后病人、下肢腿部肌力不足人群及存在行走障碍的老年人等行走功能欠健全群体。

现有的助行器主要分为两大类，有源助行器和无源助行器。有源助行器普遍采用复杂的机械结构，通过电机等电子设备辅助行走功能不全者实现正常行走活动，这种有源助行器通常价格昂贵且不易穿戴，需在专业医护人员帮助下使用。无源助行器普遍采用支架式结构，通过支架方式为人体提供额外身体支撑辅助行走功能不全者实现正常行走活动，但此类助行器通常只能提供辅助身体支撑，不能为使用者提供向前及抬腿动力，无法让行走功能欠健全群体实现轻松行走。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是：提供一种仿生储能助行器，该助行器穿戴便捷，并且能为使用者提供强有力的向前及抬腿动力，帮助行走功能欠健全群体实现轻松正常行走。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种仿生储能助行器，包括护腰带，护腰带的一侧连接有下肢助行机构，下肢助行机构包括连接块、储能弹簧、大腿仿生外骨骼、小腿仿生外骨骼和脚托，连接块的一端与护腰带连接，连接块的另一端与大腿仿生外骨骼的上端转动连接，大腿仿生外骨骼的下端与小腿仿生外骨骼的上端转动连接，小腿仿生外骨骼的下端固定连接有脚托，储能弹簧的上端固定连接在连接块上，储能弹簧的下端固定连接在大腿仿生外骨骼上，大腿仿生外骨骼上还连接有大腿绑带，小腿仿生外骨骼上还连接有小腿绑带，小腿绑带环绕在脚托外部。

进一步的，连接块上设有护腰带卡座，护腰带通过护腰带卡扣固定在护腰带卡座上。

进一步的，大腿仿生外骨骼包括大腿上部块、大腿中部连接板和大腿下部块，大腿上部块包括大腿上部内侧块和大腿上部外侧块，大腿下部块包括大腿下部内侧块和大腿下部外侧块；大腿中部连接板的上端卡在大腿上部内侧块和大腿上部外侧块之间，并通过螺钉固定在大腿上部内侧块和大腿上部外侧块之间；大腿中部连接板的下端卡在大腿下部内侧块和大腿下部外侧块之间，并通过螺钉固定在大腿下部内侧块和大腿下部外侧块之间。

进一步的，大腿中部连接板上均匀设有多个第一调节孔。

进一步的，大腿仿生外骨骼还包括弹簧下端卡座，大腿上部外侧块上设有卡槽，弹簧下端卡座位于卡槽中，储能弹簧的下端固定连接在弹簧下端卡座上；连接块上设有弹簧上端卡座，储能弹簧的上端固定连接在弹簧上端卡座上。

进一步的，大腿下部内侧块的一端设有大腿绑带穿孔，大腿下部内侧块的另一端设有大腿绑带卡座，大腿绑带的一端穿过大腿绑带穿孔并固定在大腿下部内侧块上，大腿绑带的另一端通过大腿绑带卡扣固定在大腿绑带卡座上。

进一步的，小腿仿生外骨骼包括小腿上部块、小腿中部连接板和小腿下部块，小腿上部块包括小腿上部内侧块和小腿上部外侧块，小腿下部块包括小腿下部内侧块和小腿下部外侧块；小腿中部连接板的上端卡在小腿上部内侧块和小腿上部外侧块之间，并通过螺钉固定在小腿上部内侧块和小腿上部外侧块之间；小腿中部连接板的下端卡在小腿下部内侧块和小腿下部外侧块之间，并通过螺钉固定在小腿下部内侧块和小腿下部外侧块之间。

进一步的，小腿中部连接板上均匀设有多个第二调节孔。

进一步的，小腿下部内侧块的一端设有小腿绑带穿孔，小腿下部内侧块的另一端设有小腿绑带卡座，小腿绑带的一端穿过小腿绑带穿孔并固定在小腿下部内侧块上，小腿绑带的另一端通过小腿绑带卡扣固定在小腿绑带卡座上。

进一步的，小腿下部内侧块的中部设有脚托连接口，脚托上设有脚托连接件，脚托连接件卡在脚托连接口中。

总的说来，本发明具有如下优点：

一、本发明遵循人体下肢结构仿生设计，在连接块和大腿仿生外骨骼之间连接储能弹簧，为使用者提供抬腿以及向前迈步的动力，为使用者的行走助力，帮助腿部肌力不足等行走功能欠健全群体实现轻松正常行走。

二、本发明结构简单，穿戴便捷，实用性强。

附图说明

图1是本发明的外侧结构示意图。

图2是本发明的内侧结构示意图。

图3是本发明的大腿仿生外骨骼、小腿仿生外骨骼的外侧结构示意图。

图4是本发明的大腿仿生外骨骼、小腿仿生外骨骼的内侧结构示意图。

图5是本发明的连接块的结构示意图。

图6是本发明的护腰带的结构示意图。

图7是本发明的大腿下部内侧块的结构示意图。

图8是本发明的大腿绑带与大腿下部内侧块连接的结构示意图。

图9是本发明的小腿下部内侧块的结构示意图。

图10是本发明的小腿绑带与小腿下部内侧块连接的结构示意图。

图11是本发明的脚托的结构示意图。

图12是本发明的大腿上部外侧块的结构示意图。

其中：1为护腰带，2为连接块，2-1为护腰带卡座，2-2为弹簧上端卡座，3为储能弹簧，4为大腿仿生外骨骼，4-1为大腿上部块，4-1-1大腿上部内侧块，4-1-2为大腿上部外侧块，4-1-2-1卡槽，4-2为大腿中部连接板，4-2-1为第一调节孔，4-3为大腿下部块，4-3-1为大腿下部内侧块，4-3-1-1为大腿绑带穿孔，4-3-1-2为大腿绑带卡座，4-3-2为大腿下部外侧块，4-4为弹簧下端卡座，5为小腿仿生外骨骼，5-1为小腿上部块，5-1-1为小腿上部内侧块，5-1-2为小腿上部外侧块，5-2为小腿中部连接板，5-2-1为第二调节孔，5-3为小腿下部块，5-3-1为小腿下部内侧块，5-3-1-1为小腿绑带穿孔，5-3-1-2为小腿绑带卡座，5-3-1-3为脚托连接口，5-3-2为小腿下部外侧块，6为脚托，6-1为脚托连接件，7为大腿绑带，8为小腿绑带，9为护腰带卡扣，10为大腿绑带卡扣，11为小腿绑带卡扣。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式来对本发明做进一步详细的说明。

如图1和图2所示，一种仿生储能助行器，包括护腰带，护腰带的一侧连接有下肢助行机构，下肢助行机构包括连接块、储能弹簧、大腿仿生外骨骼、小腿仿生外骨骼和脚托，连接块的一端与护腰带连接，连接块的另一端与大腿仿生外骨骼的上端转动连接，大腿仿生外骨骼的下端与小腿仿生外骨骼的上端转动连接，小腿仿生外骨骼的下端固定连接有脚托，储能弹簧的上端固定连接在连接块上，储能弹簧的下端固定连接在大腿仿生外骨骼上，大腿仿生外骨骼上还连接有大腿绑带，小腿仿生外骨骼上还连接有小腿绑带，小腿绑带环绕在脚托外部。

连接块与大腿仿生外骨骼的上端二自由度活动连接，大腿仿生外骨骼的下端与小腿仿生外骨骼的上端二自由度活动连接，小腿仿生外骨骼的下端与脚托固定连接，形成了仿生人体下肢结构。

护腰带的左侧或者右侧均可连接下肢助行机构，来辅助左腿或者右腿行走。在本实施方式中，护腰带的左侧连接有下肢助行机构，即左腿助行机构，形成仿生储能左腿助行器，本实施方式主要以仿生储能左腿助行器进行说明。

如图1、图5和图6所示，连接块上设有护腰带卡座，护腰带通过护腰带卡扣固定在护腰带卡座上。即护腰带连接在护腰带卡扣上，护腰带卡扣卡接在护腰带卡座上，将护腰带固定在连接块上。

如图1至图4所示，大腿仿生外骨骼包括大腿上部块、大腿中部连接板和大腿下部块，大腿上部块包括大腿上部内侧块和大腿上部外侧块，大腿下部块包括大腿下部内侧块和大腿下部外侧块；大腿中部连接板的上端卡在大腿上部内侧块和大腿上部外侧块之间，并通过螺钉固定在大腿上部内侧块和大腿上部外侧块之间；大腿中部连接板的下端卡在大腿下部内侧块和大腿下部外侧块之间，并通过螺钉固定在大腿下部内侧块和大腿下部外侧块之间。大腿中部连接板上均匀设有多个第一调节孔，通过调整大腿中部连接板的固定位置，可以调整大腿仿生外骨骼的长短，以适应不同佩戴者的身高。

如图1、图3、图5和图12所示，大腿仿生外骨骼还包括弹簧下端卡座，大腿上部外侧块上设有卡槽，弹簧下端卡座位于卡槽中，储能弹簧的下端固定连接在弹簧下端卡座上；连接块上设有弹簧上端卡座，储能弹簧的上端固定连接在弹簧上端卡座上。

如图7和图8所示，大腿下部内侧块的一端设有大腿绑带穿孔，大腿下部内侧块的另一端设有大腿绑带卡座，大腿绑带的一端穿过大腿绑带穿孔并固定在大腿下部内侧块上，大腿绑带的另一端通过大腿绑带卡扣固定在大腿绑带卡座上。即大腿绑带的首端穿过大腿绑带穿孔并固定在大腿下部内侧块上，大腿绑带的末端连接有大腿绑带卡扣，大腿绑带卡扣卡接在大腿绑带卡座上，将大腿绑带固定在大腿下部内侧块上。大腿绑带具有弹性，并且可拆卸。

如图1至图4所示，小腿仿生外骨骼包括小腿上部块、小腿中部连接板和小腿下部块，小腿上部块包括小腿上部内侧块和小腿上部外侧块，小腿下部块包括小腿下部内侧块和小腿下部外侧块；小腿中部连接板的上端卡在小腿上部内侧块和小腿上部外侧块之间，并通过螺钉固定在小腿上部内侧块和小腿上部外侧块之间；小腿中部连接板的下端卡在小腿下部内侧块和小腿下部外侧块之间，并通过螺钉固定在小腿下部内侧块和小腿下部外侧块之间。小腿中部连接板上均匀设有多个第二调节孔，通过调整小腿中部连接板的固定位置，可以调整小腿仿生外骨骼的长短，以适应不同佩戴者的身高。

如图9和图10所示，小腿下部内侧块的一端设有小腿绑带穿孔，小腿下部内侧块的另一端设有小腿绑带卡座，小腿绑带的一端穿过小腿绑带穿孔并固定在小腿下部内侧块上，小腿绑带的另一端通过小腿绑带卡扣固定在小腿绑带卡座上。即小腿绑带的首端穿过小腿绑带穿孔并固定在小腿下部内侧块上，小腿绑带的末端连接有小腿绑带卡扣，小腿绑带卡扣卡接在小腿绑带卡座上，将小腿绑带固定在小腿下部内侧块上。小腿绑带具有弹性，并且可拆卸。

如图9和图11所示，小腿下部内侧块的中部设有脚托连接口，脚托上设有脚托连接件，脚托连接件卡在脚托连接口中，将脚托固定在小腿下部内侧块上。脚托的形状仿人体足部设计。

在使用本发明时，先将左脚穿入脚托中，然后将小腿绑带绕着左小腿固定住，将大腿绑带绕着左大腿固定住，将护腰带绕着腰部固定住，穿戴完成后，使用者保持站立状态，开始行走，当使用者向前迈出右腿时，上半身和右腿就会向前运动，左腿保持相对在后的状态，上半身与左大腿之间就会拉开一定的距离，就会导致储能弹簧被拉伸，储能弹簧具有了回弹力，当使用者要迈左腿时，储能弹簧的回弹力会给左腿提供一个动力，帮助左腿抬腿以及向前迈进，为左腿助力。对于右腿来说，也是同样的助行原理。

总的说来，本发明遵循人体下肢结构仿生设计，在连接块和大腿仿生外骨骼之间连接储能弹簧，为使用者提供抬腿以及向前迈步的动力，为使用者的行走助力，帮助腿部肌力不足等行走功能欠健全群体实现轻松正常行走。本发明结构简单，穿戴便捷，实用性强。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。