[实用新型]一种外骨骼助行器

说明书

本实用新型提供一种外骨骼助行器，用于帮助瘫痪或具有行走障碍的用户完成行走。包括：布设于用户手部的手部控制模块，用于在特定情况下采集用户手部运动产生的运动信息，同时将该信息处理为相应的信号并传输。固定于用户腿部的机械腿模块，用于接收手部控制模块传输的信号并基于该信号作出相应动作，进而使用户完成行走。其中，手部控制模块包括：用于采集手指弯曲和并拢产生的信息的指部控制单元、用于采集手腕转动产生的信息的腕部控制单元以及用于在接到手指并拢产生的信息后将指部控制单元和腕部控制单元产生的信息进行处理以及传输的固定处理单元。

技术领域

本实用新型属于助行器领域，具体涉及一种具有手指间控制系统的外骨骼助行器。

背景技术

当今社会人口老龄化日益加深，同时先天和后天的腿脚不便、行走困难和下肢瘫痪无法行走的人数越来越多。针对这种社会现状，市面上助行器的实用新型也越来越多。

通过社会调查发现，目前助行器实用新型主要包括：对于具备行走能力的人，通过传感器，测出行走倾向，然后机械启动辅助行走和对于无行走能力的人，往往预先编程，由计算机控制行走等形式。

然而以上大多数助行器均拥有以下缺点：一，由于其使用预先编程的计算机控制方式，控制方式复杂，因此这类助行器的学习成本偏高，很多此类助行器需要对用户进行专门的训练；二，由于助行器设备过于繁琐，导致助行器本身成本过高，用户需要付出很大的经济成本；三，助行器的控制系统也极其不方便，导致会影响到使用者的其他行为。因为传统助行器具有上述缺点，所以无法满足低成本和易上手等设计需求。

实用新型内容

为解决上述问题，提供一种外骨骼助行器，本实用新型采用了如下技术方案：

本实用新型提供了一种外骨骼助行器，其特征在于，包括：手部控制模块，包括设置在用户的食指三个指关节处的电容式角度传感器作为指部传感器、设置于用户的手腕部的电容式角度传感器作为腰部传感器、设置在食指和中指间的压力传感器以及设置在手背的分别与手部控制模块中各传感器导线连接的固定处理单元；机械腿模块，包括用以支撑并完成行走运动的机械腿结构和用以驱动机械腿结构的机械腿驱动模块；其中，机械腿模块的机械腿结构包括腿部结构和腰部转动结构；当且仅当压力传感器采集到用户食指与中指并拢产生的压力信息时，固定处理单元通过指部传感器采集食指各指节弯曲产生的的角度信息作为腿部驱动的转角信号，同时将腕部传感器采集腕部转动产生的角度信息作为腰部转角信号，一旦固定处理单元获取到转角信号和腰部转角信号就传输给机械腿驱动模块，使得机械腿驱动模块基于转角信号驱动腿部结构完成用户预期的腿部运动，并基于腰部转角信号驱动腰部转动结构完成用户预期的腰部运动，从而使用户完成行走。

本实用新型提供的一种外骨骼助行器还具有这样的技术特征，其中，指部传感器包括设置于手背与食指近节指相连的关节处的第一指节传感器、设置于食指近节与食指中节相连的关节处的第二指节传感器和设置于食指中节与食指远节相连的关节处的第三指节传感器，机械腿驱动模块包括设置于腰部转动结构并与腕部控制单元通过导线连接的腰部驱动电机和设置于每条腿部结构各关节处的腿部驱动电机，腿部驱动电机包含设置于腿部结构的踝关节处的踝关节驱动电机、设置与腿结构的膝关节处的膝关节驱动电机以及设置于腿结构的腿关节处腿关节驱动电机，腿关节驱动电机、膝关节驱动电机和踝关节驱动电机分别与第一指节传感器、第二指节传感器和第三指节传感器一一对应，并通过接收手部控制模块发出的转角信号分别各自独立完成相应的运动。

本实用新型提供的一种外骨骼助行器还具有这样的技术特征，其中，手部控制模块中的固定处理单元固定于用户的手背上，一端通过第一转轴与固定结构一段连接位于食指的近节侧面靠近中指侧的第一固定板、通过第二转轴与第一固定板连接位于食指的中节侧面靠近中指侧的第二固定板、通过第三转轴与第二固定板不连接位于食指的中节侧面靠近中指侧的第三固定板，腕部传感器连接于固定处理单元的另一端，可绕手腕处自由转动，第一指节传感器、第二指节传感器和第三指节传感器分别安装于第一转轴、第二转轴和第三转轴上。