[发明专利]一种行走助力器

说明书

技术领域：

本发明涉及一种行走助力器，尤其涉及一种针对老年人、残疾人等腿脚不便人群设计的一种行走助力装置，可以在行走时对腿部进行助力，达到行走时省力的目的。

背景技术：

针对因各种腿部问题而行走不便者，国内外市场上有一些行走助力器。目前，主要的行走助力装置包括：(1)适用于较重病人的手扶式助力器，它是通过手扶活动支架发生位移而实现人体的移动，其主要作用为稳定，携带和使用都不方便，适用范围较小，使用人群少；(2)适用于锻炼健身的压力滑轮系列，目前尚无完全成熟的产品，且对健康状况，交通路况等要求较高，对行走弱势群体帮助不大；(3)灵活方便的拐杖，其主要作用是稳定，没有从根本上解决行走中抬腿无力的问题。重要的是以上所述各种行走方式有的忽略了自身重量所能产生的运动势能，有的忽视了行走不便的弱势群体。

发明内容：

为了改善和提高现有行走助力装置的适用范围和实用性，本发明提供了一种适用范围较广、学习能力较强的行走助力器。使用者只需将该助力器穿戴在身上，助力器的传感系统会自动感知使用者的运动趋势，将该运动数据反馈至控制系统，通过驱动系统实现电动关节的运动，模拟人行走时腿部髋关节的运动状态，实现助力的功能。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种行走助力器，其特征在于，所述的助力器包括：一根环状固定腰带，腰带两侧各铆接一连接片，并通过两连接片各依次连接合页块、电动关节、腿支架，控制装置固定在固定腰带背面，两个三轴加速度陀螺仪及两个红外距离传感器与控制装置相连；

所述控制装置包括：一电源电池连接电机驱动，电机驱动与单片机相连；

所述的合页块包括通过芯轴连接的内合页片和外合页片；

所述的电动关节包括依次相连的减速器挡盖、减速器压盖、谐波减速器、电机底板和电机，盖有减速器压盖的减速器挡盖连接在谐波减速器上，谐波减速器嵌入电机底板的正面凹槽内，电机固定于电机底板背面并与谐波减速器通过平键连接，减速器压盖也固定于电机底板上；

所述的腿支架包括：腿部固定皮带的一端连接于螺旋形输出片的末端，另一端固定于螺旋输出片中部，固定的位置可上下调节；

所述外合页片连接在电动关节的电机底板上，螺旋形输出片顶端连接在电动关节的减速器挡盖上，两个三轴加速度陀螺仪分别粘附于两侧螺旋输出片顶端并通过导线与单片机连接，两个红外距离传感器也通过导线连接在单片机上，电动关节的电机通过导线与电机驱动相连。

上述腿部固定皮带的另一端上设置一挂钩通过定位螺栓固定于螺旋形输出片的定位孔中。

上述电源电池采用15V/12AH的锂离子电池。

上述红外距离传感器为采用LM393比较器的红外壁障模块，三轴加速度陀螺仪为GY-521MPU-6050模块。

有益效果：

本发明适用于老年人等抬腿无力、迈步沉重的人群，能使其迈步轻快，提高生活质量，亦可用于残疾人行走或上下楼梯时的助力，节省体力，减少了使用拐杖和轮椅的烦恼。助力器的结构根据人体仿生原理进行设计，有效提升了其使用性能。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图

其中：1-固定腰带；2-连接片；3-合页块；4-电动关节；5-螺旋形输出片；6-固定皮带。

图2是本发明的后视图

其中，1-固定腰带；2-连接片；3-合页块；4-电动关节；5-螺旋形输出片；6-固定皮带，36-电源电池；37-单片机；38-电机驱动；39-红外距离感应器。

图3是本发明的合页块的结构示意图

其中，11-芯轴；12-合页内片；13-合页外片；26，27-安装孔；28，29芯轴孔。

图4是本发明的电动关节的爆炸图

其中，5-螺旋形输出片；8-减速器挡盖；9-减速器压盖；10-谐波减速器；11-芯轴；12-合页内片；13-合页外片；14-电机底板；15-电机；7，16，18，20，23，25-螺栓；17，19，22，24-螺母；21-垫圈；35-三轴加速度陀螺仪。

图5是本发明电动关节的侧视图

其中，35-三轴加速度陀螺仪

图6是本发明的腿支架的结构示意图

其中，5-螺旋形输出片；6-固定皮带；30-安装孔；31－定位孔；32－皮带勾；33－固定螺钉

具体实施方式

下面通过附图和具体实施方式对本发明做进一步阐述。