[发明专利]下肢高位截瘫者用电动步行机

说明书

本发明涉及一种下肢高位截瘫者用电动步行机，属康复机械领域。

目前，有一种下肢高位截瘫病人用的行走支架，见美国专利4，557，257。这种行走支架的动力是压缩空气，由腰身固持器、大腿固持器和膝关节固持器等组成，髋关节由汽缸驱动。使用时，患者利用支架承受体重，手扶小车以保持身体平衡，汽源放于小车上，由患者控制，驱动左右髋关节汽缸，达到行走的目的。这种行走支架的缺点是患者行走时膝关节僵直，整个腿的活动度有限，因此被动训练效果差，不利于患者康复。而且走起来不够平稳，美观，又因为与小车在一起，行走范围就受到限制。整个系统的造价也较昂贵。

本发明的目的是设计一种新的步行机，以电力为能源，整个步行机设计为一体，使患者身着步行机后能够借助手杖站立并行走，扩大行走活动的范围。双腿的髋、膝关节具有较大的活动度，使患者行走时受到被动训练，促进肌肉活动和血液循环，有利于患者康复。步行机的行走步态类似于健康人的小步行走，既平稳又美观，有利于患者心理的康复。在非行走状态时，步行机的髋、膝关节可以解脱为自由铰链，以适应患者的各种坐卧姿势。

本发明的内容是：整个步行机由能源部分、支承部分、机械动力和运动机构部分以及控制部分组成。以高能蓄电池组为能源，支承部分分为身体支承、大腿支承、小腿支承和脚的支承，机械动力和运动机构部分为电动机、减速器、髋关节四杆运动机构，膝关节一级四杆机构，膝关节齿轮换向机构、膝关节驱动机构、髋关节释放机构以及膝关节释放机构。控制部分为角位移传感器、控制器以及控制钮。患者身体的左、右和腿的内、外侧分别装有左右相对称的运动机构，图中只画出了患者左腿外侧和右腿内侧的步行机部分。

附图说明：

图1：步行机的总体结构图。

图2：步行机支撑系统示意图。

图3：步行机运动机构示意图。

图4：关节释放机构顶视图。

图5：关节释放机构侧视图。

图6：关节释放机构的释放状态示意图。

图7：控制系统逻辑图。

下面结合附图，详细介绍本发明内容。

图1是步行电动机的总体结构图。图中，1是身体支承，2是大腿支承，3是控制钮，4是小腿支撑，5是脚支撑，6是手杖，7是控制器，8是高能蓄电池组，9是髋关节四杆机构，10是髋关节释放机构，11是减速器，12是膝关节一级四杆机构，13是膝关节齿轮换向变速机构，14是电动机，15是角位移传感器，16是膝关节释放机构，17是膝关节二级四杆机构。

本发明的工作原理及工作过程将结合附图描述如下：

各部作用及相互关系：

支承系统参见图2：

上身支承部分：

胸紧固带24，腰紧固带28，臀紧固带31是用弹性板带制成的，它们用铆钉与按患者体形制作的腰身接受腔25铆接在一起。利用紧固带端部的锁扣23、26、30可以将接受腔25与患者的上身相对固定。由于接受腔25在腰部是收腰的，因而它可以接受患者上身的大部分重力。在腰身接受腔25的下部还有一对吊带29，它们分别从患者的左右大腿根部绕过，另一端固定在接受腔25的壁板上。吊带29承受另一部分患者的上身体重，并将这部分重力传到接受腔25上。与接受腔25铆接的横带24、28、31又与接受腔25一起与左右两侧的身体支承杆27铆接，从而将患者上身的体重通过上身支承杆27传递到左右的髋关节32上。髋关节32是用滚动轴承与大腿支承杆33铰接的，因而在允许相对转动的前提下将上身的重力传递到大腿支承杆33上。

大腿支承部分：

按患者腿形制作的大腿接受腔35与弹性金属板制的大腿紧固带34铆接在一起，利用尼龙搭扣可以将大腿接受腔35与紧固带34一起抱紧在患者的大腿上。接受腔35和紧固带34又在两侧分别与大腿支承杆33及付支承杆36铆接，这样接受腔35起到将大腿支承杆33和付支承杆36与患者大腿相对固定，并接受大腿的重力的作用。支承杆33和付支承杆36分别通过主膝关节铰链38和付膝关节铰链37与小腿主、付支承杆18和40铰连，在允许转动的前提下，可以将大腿支承杆33、36上的重力传递到小腿支承杆18和40上。

小腿支承部分：