[发明专利]多功能助行机器人

说明书

本发明公开了一种多功能助行机器人，该机器人由辅助行走模块、连接护具、控制模块、检测模块等四个模块组成，四个模块通过机械连接和信息传递，由单片机进行控制，实现助力行走的功能。本助行机器人，解决了康复护理人员的缺乏与护理费用高昂，现有助行器难以独立操作的问题。用户可通过人机交互界面，监测用户的身体状况，帮助残疾人进行康复治疗，重新获得行走能力，同时可辅助行动不便的老年人行走，帮助老年人消除生理行动有障碍的限制，使老年人的生活更加舒适方便。

技术领域

本发明属于辅助行走机械领域，具体涉及一种可帮助下肢功能障碍人群完成日常代步行走和康复训练的多功能助行机器人。

背景技术

目前，残疾人的日常活动问题十分严重，除了对肢体运动功能丧失患者的早期手术治疗和必要的药物治疗外，早期康复治疗对于肢体功能障碍者有巨大的意义，在患病初期对患者进行被动式关节活动度维持训练，逐渐扩大其关节活动度，能够最终达到康复的目的。

但是专业的康复护理人员的缺乏与高昂的护理费用，大部分患者选择在家中由家人辅助康复，市场上现有的助行器如固定型、交互型、前方有轮型，都存在着难以独立操作和价格昂贵的问题。由于训练方法与经验的限制，导致患者在早期无法达到良好的训练效果，错过了最佳的治疗时期。

发明内容

本发明的目的是为了解决背景技术中所存在的问题，本发明提供了一种多功能助行机器人，帮助下肢功能障碍人群完成日常代步行走和康复训练。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：

一种多功能助行机器人，其特征在于：包括穿戴在人体腿部的连接护具和安装在连接护具上的辅助行走模块，所述辅助行走模块包括固定板、行走电机、曲柄杆、连杆机构和辅助脚掌，所述固定板固定安装在连接护具上，用于支撑整个辅助行走模块，所述行走电机安装在固定板上，所述曲柄杆的一端固定安装在行走电机的输出轴上，另一端通过连杆机构与辅助脚掌相连，行走电机转动过程中通过连杆机构带动辅助脚掌进行上下运动，模拟人走路动作，所述连杆机构包括辅助三脚架、后腿三脚架、大腿摆杆、小腿摆杆、第一辅助连杆和第二辅助连杆，所述第一辅助连杆的一端和大腿摆杆顶部通过同一根轴铰接曲柄杆的另一端，第一辅助连杆的另一端与辅助三脚架顶部的顶点铰接相连，所述小腿摆杆顶端以及第二辅助连杆的一端通过同一根轴铰接在大腿摆杆下端，第二辅助连杆的另一端与辅助三脚架中部的顶点铰接相连并通过第一销轴铰接在连接护具上部，所述后腿三脚架顶部的顶点与所述辅助三脚架底部的顶点铰接相连，所述小腿摆杆的底端与后腿三脚架中部的顶点铰接相连并通过第二销轴铰接安装在连接护具下部，在辅助三脚架的一个边、后腿三脚架的一个边、小腿摆杆以及第二辅助连杆之间形成平行四边形机构，所述辅助脚掌固定安装在后腿三脚架底部的顶点，用于在辅助行走模块行走时作为辅助支撑与地面接触。

作为改进，所述辅助脚掌通过扭簧和销轴与后腿三脚架底部的顶点相连，通过扭簧保持辅助脚掌接触地面的柔性传递。

作为改进，所述辅助脚掌包括脚底板和多个柔性爪，所述柔性爪安装在脚底板四周并向外延伸，柔性爪向外延伸的端部低于脚底板高度，使得辅助脚掌着地时柔性爪先于脚底板着地。

作为改进，所述柔性爪通过扭簧和设有限位装置的销轴与脚底板相连。

作为改进，所述小腿摆杆上设有防止人前倾摔倒的辅助支撑架。

作为改进，所述连接护具包括腰部护具和设于腰部护具两侧的两个腿部护具，所述腿部护具包括大腿外骨骼、小腿外骨骼和脚部护具，腰部护具两侧分别设有一个弧形的腰部固定架，所述辅助行走模块的固定板固定安装在腰部固定架上，所述大腿外骨骼通过大腿关节安装在腰部固定架上，大腿外骨骼与小腿外骨骼之间通过膝关节相连，小腿外骨骼与脚部护具之间通过踝关节相连，所述大腿外骨骼由上大腿骨与下大腿骨铰接组成，在上大腿骨与下大腿骨铰接处的铰接轴上设有大腿穿戴护具，所述小腿外骨骼上设有小腿穿戴护具，所述大腿关节的关节轴与第一销轴同轴固定相连，膝关节的关节轴与第二销轴同轴固定相连。