[发明专利]一种可实现精准步态调节的机构及训练装置

说明书

本发明公开了一种可实现精准步态调节的机构，包括机架、轨迹生成机构和带有可调连杆的轨迹调节机构，所述轨迹生成机构包括曲柄和连杆一，所述曲柄的一端与机架铰接，另一端与连杆一铰接；所述轨迹调节机构包括可调连杆、平行四边形机构和多根连接杆，所述可调连杆的中部与所述连杆一铰接，可调连杆与连杆一的铰接点为步态轨迹输入点，该可调连杆的首端与机架形成可移动和可转动式连接，可调连杆的末端能可调节地放大或缩小所述步态轨迹；该装置通过简单的机构组合和复杂的优化计算，得出人体的精确步态轨迹，且步态轨迹的放大尺寸可调，该装置结构简单，使用方便。

技术领域：

本发明涉及一种可实现精准步态调节的机构及训练装置，该装置通过简单的机构组合和复杂的优化计算，得出人体的精确步态轨迹，且步态轨迹的尺寸可调，该装置结构简单，使用方便。

背景技术：

目前，肢体训练成为研究热点，市面上广泛应用的训练设备很多只提供简单的曲线或直线轨迹，包括椭圆机和一些足底驱动式设备，其特点是运动轨迹和人体步态轨迹拟合度低、训练模式单一，使用者达不到良好的训练效果。

单自由度训练器结构简单，但其运动形式单一，无法提供多种尺寸的步态轨迹训练方式，无法精确的调节步态轨迹的尺寸。虽具有普惠性，但难以满足不同使用者个性化、精准化的训练要求。

市场上通用型上下肢训练装置的研究主要针对使用者的某一训练阶段进行训练，需要借助几台设备在不同训练期介入才能完成一个完整的训练周期。

开链式外骨骼式康复训练装置，价格昂贵，穿戴繁琐，使用不便，体现效果较差。

因此，开发出价格便宜、使用方便的一种可实现精准步态调节的机构及训练装置尤为重要。

发明内容：

为克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种可实现精准步态调节的机构及训练装置，该装置通过简单的机构组合和复杂的优化计算，得出人体的精确步态轨迹，且步态轨迹的放大尺寸可调，该装置结构简单，使用方便，安全可靠。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

一种可实现精准步态调节的机构，包括机架、轨迹生成机构和带有可调连杆的轨迹调节机构，所述轨迹生成机构包括曲柄和连杆一，所述曲柄的一端与机架铰接，另一端与连杆一铰接；

所述轨迹调节机构包括可调连杆、平行四边形机构和若干连接杆，所述可调连杆的中部与所述连杆一铰接，可调连杆与连杆一的铰接点为步态轨迹输入点，该可调连杆的首端与机架形成可移动和可转动式连接，可调连杆的末端能可调节地放大或缩小所述步态轨迹；

所述平行四边形机构由摇杆二、连杆二、连杆三和连杆四构成，平行四边形机构与可调连杆铰接。

作为优选，进一步地，所述轨迹生成机构由安装在机架上的曲柄摇杆机构组成，曲柄摇杆机构包括曲柄、连杆一和摇杆一，所述连杆一具有处于三角形三个顶点上的三个铰接点，所述曲柄的一端与机架铰接，另一端与连杆一的A点铰接，所述摇杆一的一端与连杆一的B点铰接，摇杆一的另一端与机架铰接，连杆一的C点为步态轨迹输入点，连杆在C点与所述可调连杆的中部铰接。

作为优选，进一步地，所述轨迹调节机构由摇杆二、连杆二、连杆三、连杆四、连杆五和可调连杆构成；

所述摇杆二的首端与机架铰接，中部与连杆二的首端铰接，摇杆末端与连杆四铰接，连杆二的末端在连杆一的步态轨迹输入点与连杆一铰接，连杆三的首端在连杆一的步态轨迹输入点与连杆一铰接，连杆三的末端与连杆四铰接；且摇杆二与连杆三平行，连杆二与连杆四平行，所述摇杆二、连杆二、连杆三和连杆四组成平行四边形结构；

所述可调连杆的中部在连杆一的步态轨迹输入点与连杆一铰接，可调连杆的首端在摇杆二与机架的铰接处与机架或摇杆二形成可转动和可移动式连接，可调连杆的末端设置支撑块；