[发明专利]一种平面行走跟随支撑助力装置

说明书

本发明提出一种平面行走跟随支撑助力装置，包括同步移动跟随单元、支撑助力单元、实时传感监测单元及控制单元，同步移动跟随单元由框架主体及两个对称的移动平台组成；支撑助力单元固定在框架主体上，传感检测单元主要由两个编码器和一个压力传感器组成，用以监测安全绳角度以及安全绳拉力这两方面的数据。本发明还提供一种平面行走跟随支撑助力方法。本发明可大大扩展患者的训练范围，提升训练的复杂程度，同时可以大大扩展患者的训练时间，实现边生活边训练，同时儿童也可以通过本发明在没有成年人搀扶的条件下练习行走。

技术领域

本发明涉及一种助力装置，特别是一种平面行走跟随支撑助力装置及方法。

背景技术

据统计，我国每年新发脑卒中患者约200万人，其中约80％遗留下肢运动功能障碍，70％以上可通过康复训练恢复步行能力。同时医学研究表明，部分因意外伤害造成运动障碍的患者同样可以通过康复性训练恢复和提高运动能力。

目前，下肢功能障碍的人群主要通过轮椅、拐杖等工具并通过上肢力量的辅助完成在生活圈内的移动，这样不但局限了其行动范围，同时长期如此会导致上下肢力量不平衡，上肢力量越来越发达，而下肢力量逐渐退化，不利于下肢功能恢复。

临床上常用的康复训练方法包括常规步态康复训练、减重步态康复训练、负重步态康复训练等等。减重步态康复训练是目前患者早期介入治疗最有效的方法之一，通过人力、静态器材或机器人辅助的方式可以承担一部分人体体重，从而可以使患者更长更持久的训练，在恢复行走能力、改善步态、改善平衡方面有很大的作用，同时降低了治疗师的工作强度，提高了治疗安全性。在康复初期，患者的下肢往往无法独自承担其自身的体重，需要外界力的辅助承担一部分体重。患者在减重步态康复训练的过程中通过重复性练习逐步恢复下肢机能和肌肉力量，并最终恢复行走能力。

传统减重康复训练往往采用患者自行训练、治疗师人力辅助或静态器材辅助的方式，其存在人力成本高、安全性差、康复效果差等明显不足。现有的减重模式在临床有悬挂式减重模式、水池式减重模式、斜床减重模式及气囊式减重模式这四种。其中悬挂式减重康已成为国内外的主流减重康复训练方式。悬挂式减重康复装置分为以下两种方式：

(1)固定位置对人体进行悬挂减重支撑，只能通过配合跑步机设备使人在固定位置进行康复训练。此种方式只能在原地进行简单的行走、跑步训练，不能进行转弯倾斜等复杂运动。

(2)将悬挂设备安装在导轨上，人体及悬挂设备沿导轨路径进行康复训练。此种方式虽能进行部分转弯倾斜等复杂运动训练，但受到导轨局限只能在有限区域、有限路线范围内进行康复训练，对于训练场地很大的限制。

同时，由于位置固定，以上两种方式均只能提供使用者有限的训练，并不能用于辅助生活，即下肢功能障碍的患者无法在除康复中心之外的地方行走，生活中移动需要轮椅拐杖等辅助工具，除了在康复中心有限的训练时间以外，均是坐卧姿态生活，不利于患者尽早康复。

公布号为CN107149539A的专利文献公开了一种支持全向移动的下肢康复助行机器人，包括车体模块、升降模块、支持模块、拉力模块和快接模块，其主要存在如下问题：

(1)结构柔性差，且采用沉重的导轨式机械结构，不易于移动，系统响应速度慢。

(2)约束过多，不能给使用者提供俯仰角、侧偏角方向的自由度，同时运动行程小，难以完成深蹲、高抬腿、跑步等幅度较大、复杂程度较高的运动。

(3)对使用者从腰部进行保护、抬高和减轻负载，舒适度差且保护效果欠佳，同时不利于使用者自主保持平衡。

(4)结构过于复杂，不方便控制，动态响应特性差。

公布号为CN106422169A的专利文献公开了一种随动式减重下肢康复训练移动平台，其包括减重系统、竖直支架、移动底盘和控制系统，其存在如下问题：