[发明专利]一种辅助老年人行动的腿部外骨骼装置

说明书

本发明属于智能装备领域，具体公开了一种辅助老年人行动的腿部外骨骼装置，执行终端包括大腿支撑杆以及铰接在大腿支撑杆下端的小腿支撑杆，大腿支撑杆和小腿支撑杆上均固定有腿部绑带，大腿支撑杆上端固定有圆环，圆环内穿设有具有弹性的腰部绑带，圆环内设有用于固定腰部绑带的固定组件，腰部绑带端部设有用于将腰部绑带固定呈环状的卡接组件，腰部绑带上端两侧固定有肩带，肩带上端设有用于套设在肩部的套环；大腿支撑杆和小腿支撑杆内侧均固定有第一气囊，第一气囊内固定有若干横向的弹簧，第一气囊上设有进气孔和出气孔，进气孔内安装有进气单向阀，出气孔内安装有限压阀。采用本发明的方案，可以解决穿戴不便的问题。

技术领域

本发明属于智能装备领域，具体涉及了一种辅助老年人行动的腿部外骨骼装置。

背景技术

随着人年龄的不断增长，当度过了壮年期步入老年期时，身体的各项机能逐渐出现问题，老年人各方面的健康指数都会处于下降的状态之中，而腿部酸软无力就是其中一个严重的问题，腿部酸软无力会对老年人的生活起居产生极大影响，比如：无法正常坐立、上下床、如厕、洗浴、行走等。

而现有的轮椅设计，更多的是帮助老年人进行位置的移动，无法解决上述的大多数问题，在活动范围和运动方式上有一定的局限性，并且老年人如果长期使用轮椅出行，由于身体不能伸展会影响到血液流通，造成腿部发凉甚至浮肿，同时会压迫腰椎造成更大的损害。而拐杖的用途过小，依然需要耗费使用者大量的体力和工作。

基于上述问题，机器人外骨骼应运而生，用工程科学方法修复和增强人体运动能力，是机器人学等交叉学科基础科研的重要科学目标之一，机器人外骨骼是开展这一科学研究的载体。机器人外骨骼是一种并联穿戴于人体外部的装置，一般由电机、液压或气压驱动，通过检测系统实时检测肢体运动状态与人体运动意图，通过驱动系统与控制系统实现人-机协同助力，达到增强肢体力量或辅助人体运动的目标，如日本筑波大学山海嘉之(Yoshiyuki Sanki)教授和他的研究小组共同研究的HAL系列混合助力腿机器人外骨骼、以色列的埃尔格医学技术公司研发的下肢外骨骼机器人Rewalk，美国berkely Bionics公司研发的第二代军用外骨骼ExoHiker,ExoClimber以及第三代军用外骨骼HULC，美国雷神公司研制得基于旋转液压执行器驱动的负重外骨骼XOS-2等。上述几种典型的外骨骼机器人主要采用电机和液压驱动或者二者混合驱动的方式，助力明显，但也存在部件多，自重大、能耗高等缺点，并且铠甲式的外形很难得到普通用户的心里认同，穿戴也不方便，并不适用于老年人。

为此，申请人研发了一种适用于老年人穿戴的腿部外骨骼装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种辅助老年人行动的腿部外骨骼装置，以解决穿戴不方便的问题从而满足老年人的穿戴需求。

为达到上述目的，本发明的基础方案为：

一种辅助老年人行动的腿部外骨骼装置，包括控制终端和执行终端，执行终端包括大腿支撑杆以及铰接在大腿支撑杆下端的小腿支撑杆，大腿支撑杆和小腿支撑杆上均固定有腿部绑带，大腿支撑杆上端铰接有圆环，圆环内穿设有具有弹性的腰部绑带，圆环内设有用于固定腰部绑带的固定组件，腰部绑带端部设有用于将腰部绑带固定呈环状的卡接组件，腰部绑带上端两侧固定有肩带，肩带上端设有用于套设在肩部的套环；大腿支撑杆和小腿支撑杆内侧均固定有第一气囊，第一气囊内固定有若干横向的弹簧，第一气囊上设有进气孔和出气孔，进气孔内安装有进气单向阀，出气孔内安装有限压阀，腰部绑带两侧均固定有第二气囊，第二气囊上连通有连接气囊，两个连接气囊在背后交叉后连通在出气孔上。

本基础方案的工作原理以及有益效果在于：

1、通过腿部绑带将大腿支撑杆、小腿支撑杆绑定在大腿、小腿上，将腰部绑带绑定在腰部，病使得连接气囊位于后腰处，通过卡接组件实现腰部绑带的固定，移动圆环使得圆环位于腰部的两侧后，通过固定组件将圆环固定在腰部绑带的两侧，圆环的位置可对大腿支撑杆的位置进行限位。