本實(shí)用新型涉及人體穿戴設(shè)備,尤其是用于行動不便或康復(fù)治療者的助力型外骨骼行走裝置。
背景技術(shù):
當(dāng)前下肢外骨骼裝備中,輔助人體運(yùn)動的設(shè)備主要為輪椅結(jié)構(gòu),只能在平整地面做有限的行走移動。而本實(shí)用新型裝置設(shè)計(jì)更多考慮人性化設(shè)計(jì),滿足老人、殘疾人長期生活行走的需要,主要考慮其生活困難于上下斜坡和樓梯,搬運(yùn)生活必須品等,此裝置能輔助平衡人體姿態(tài),防止人體摔倒,同時能幫助使用者上下坡道和樓梯,不需要額外人員扶持,使穿戴者能恢復(fù)其獨(dú)立正常生活。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
鑒于現(xiàn)有技術(shù)的以上不足,本實(shí)用新型旨在提供一種助力型外骨骼隨行裝置,更多考慮人性化設(shè)計(jì),滿足老人、殘疾人長期生活行走的需要,主要考慮其生活困難于上下斜坡和樓梯,搬運(yùn)生活必須品等,此裝置能輔助平衡人體姿態(tài),防止人體摔倒,同時能幫助使用者上下坡道和樓梯,不需要額外人員扶持,使穿戴者能恢復(fù)其獨(dú)立正常生活。
實(shí)現(xiàn)實(shí)用新型目的之手段為:一種助力型外骨骼隨行裝置,包括人體穿戴保護(hù)部分,手控平臺,能源及控制系統(tǒng)箱,行走驅(qū)動機(jī)構(gòu)。人體穿戴保護(hù)部分包括上肢體固定背負(fù)帶2,立于基體1上的背靠3及置于基體上的手控平臺5。手控平臺包括人體運(yùn)動隨動控制系統(tǒng)和人手模式選擇控制,使外骨骼隨行裝置適應(yīng)各種地形和速度控制。能源及控制系統(tǒng)箱置于基體的后部,箱內(nèi)置有電機(jī)能源供給和運(yùn)動控制電路板及散熱構(gòu)件?;w為常規(guī)機(jī)械傳動裝置。行走驅(qū)動機(jī)構(gòu)采用仿生腿設(shè)置:由大腿板6、小腿板8和聯(lián)接在小腿板下端的履足機(jī)構(gòu)9構(gòu)成;大腿板與小腿板8采用柱銷7構(gòu)成關(guān)節(jié)鉸接;所述基體1內(nèi)部設(shè)置驅(qū)動行走的機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)。
上述機(jī)構(gòu)在穿戴使用者左右各一,平行設(shè)置。
采用本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu),人體背部固定于人體穿戴保護(hù)部分,下端有四條機(jī)械腿協(xié)同人體跟隨運(yùn)動。設(shè)備感知人體上軀干運(yùn)動或手動控制外骨骼運(yùn)動方式,確定運(yùn)動環(huán)境和運(yùn)動的方向、速度,同時在人體失去平衡時可立即停止外骨骼肢體運(yùn)動且保持外骨骼平衡。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型裝置的使用狀態(tài)圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型方法做進(jìn)一步的詳述。
由圖1可看到,本實(shí)用新型裝置包括人體穿戴保護(hù)部分,手控平臺,能源及控制系統(tǒng)箱,行走驅(qū)動機(jī)構(gòu)。人體穿戴保護(hù)部分包括上肢體固定背負(fù)帶2,立于基體1上的背靠3及置于基體上的手控平臺5;手控平臺5包括人體運(yùn)動隨動控制系統(tǒng)和人手模式選擇控制,使外骨骼隨行裝置適應(yīng)各種地形和速度控制。所述基體1內(nèi)部設(shè)置驅(qū)動行走的機(jī)械傳動機(jī)構(gòu),基體1實(shí)際上即為驅(qū)動行走傳動機(jī)構(gòu)箱。
能源及控制系統(tǒng)箱置于基體的后部;行走驅(qū)動機(jī)構(gòu)采用仿生腿設(shè)置:由大腿板6、小腿板8和聯(lián)接在小腿板8下端的履足機(jī)構(gòu)9構(gòu)成;大腿板6與小腿板8采用柱銷7構(gòu)成關(guān)節(jié)鉸接。履足機(jī)構(gòu)9由履帶和置于履帶內(nèi)的滾輪11構(gòu)成,履足機(jī)構(gòu)9掛置在小腿板8的下端,并可繞小腿板的下端頭10改變掛置角度。行走驅(qū)動機(jī)構(gòu)的四條仿生腿可同步行動,也可根據(jù)實(shí)際的需要受控制系統(tǒng)指令分別控制,包括小腿關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動控制和履足控制角度控制和履足移動控制。四條仿生腿構(gòu)成,根據(jù)環(huán)境模式選擇,可實(shí)現(xiàn)隨行裝置在平地和草地上隨意行走。選擇上坡模式,履足控制部分將傾斜后實(shí)現(xiàn)裝置前行。上樓梯時,履足控制根據(jù)每階臺階高度選擇腿部彎曲程度,四條腿中一肢運(yùn)動,其余三只支撐,待四肢位置固定后,協(xié)同調(diào)整其基體(驅(qū)動機(jī)構(gòu)箱)高度。仿生腿的活動和行走由電機(jī)驅(qū)動或液壓驅(qū)動方式實(shí)現(xiàn)。