多功能步態(tài)矯姿與行走減負(fù)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及日常運(yùn)動(dòng)輔助和運(yùn)動(dòng)康復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種多功能步態(tài)矯姿與行走減負(fù)器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)發(fā)展，我國(guó)人口老齡化問題日顯突出，下肢運(yùn)動(dòng)功能障礙問題隨老齡者年齡增長(zhǎng)也日益加劇，而要提高該人群的生活質(zhì)量，則需要進(jìn)行安全有效的步態(tài)姿勢(shì)矯正或減負(fù)運(yùn)動(dòng)輔助訓(xùn)練。此外，對(duì)于健康人群，如快遞員等長(zhǎng)時(shí)間搬運(yùn)物品或者嬰兒看護(hù)者在戶外長(zhǎng)時(shí)間抱孩子等，都會(huì)因下肢持續(xù)負(fù)荷產(chǎn)生體能消耗而導(dǎo)致身體疲勞，如果能提供關(guān)節(jié)靈活、使用方便的減負(fù)支持，又能將負(fù)荷重物的重力勢(shì)能存儲(chǔ)利用，則能減輕下肢負(fù)重、從而有效降低勞作強(qiáng)度，減輕身體不適感。
[0003]現(xiàn)有的下肢步態(tài)矯正器或助力器大部分都配有動(dòng)力裝置，會(huì)讓使用者有抗拒心理，并且髖關(guān)節(jié)或膝關(guān)節(jié)只具有矢狀面內(nèi)的一個(gè)自由度，會(huì)限制使用者腿部運(yùn)動(dòng)的靈活性，導(dǎo)致使用效果不佳。而目前不帶動(dòng)力裝置的純機(jī)械結(jié)構(gòu)式下肢康復(fù)支架或外骨骼等，僅限于進(jìn)行下肢步態(tài)姿勢(shì)矯正或減負(fù)，不是功能單一就是結(jié)果復(fù)雜，而且不能進(jìn)行有效的防摔倒輔助支撐。另外，行走輔助拐杖等發(fā)明雖能對(duì)人體提供輔助支撐，但功能單一，不能實(shí)現(xiàn)有效靈活的康復(fù)訓(xùn)練矯姿功能。現(xiàn)有的減負(fù)助行器等發(fā)明等都僅僅考慮具有下肢運(yùn)動(dòng)功能障礙患者使用，未能兼顧長(zhǎng)時(shí)間負(fù)重行走健康人群的實(shí)際需要，另外現(xiàn)有減負(fù)助行器等一般為折疊手推車的形式，沒有擺脫傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念，功能單一和適用人群少就很容易導(dǎo)致設(shè)備閑置浪費(fèi)。而本實(shí)用新型將固定于兩條腿部的機(jī)械結(jié)構(gòu)作為減負(fù)裝置的支撐，通過功能調(diào)整使下肢步態(tài)矯正和減負(fù)助行功能集于一體，還可作為創(chuàng)新型拐杖使用，擺脫了依賴人體外第三點(diǎn)提供支撐的傳統(tǒng)拐杖設(shè)計(jì)理念。另外，目前對(duì)健康人群負(fù)重時(shí)可提供減負(fù)功能的發(fā)明很少，如嬰兒背帶等，只是通過束帶將嬰兒體重集中于媽媽肩部，除了對(duì)嬰兒起到安全保護(hù)作用并無任何減負(fù)功能，本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的功能之一也很好的解決了這一問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種多功能步態(tài)矯姿與行走減負(fù)器，解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的功能單一、僅能適用于下肢功能障礙人群某一康復(fù)階段進(jìn)行矯姿或者進(jìn)行行走支撐的問題，同時(shí)同一器材可一機(jī)多用，解決了資源閑置浪費(fèi)的問題，使得本實(shí)用新型使用對(duì)象廣泛，實(shí)現(xiàn)對(duì)下肢行走訓(xùn)練姿勢(shì)的矯正、輔助行走以及減負(fù)運(yùn)動(dòng)等功能。提出并設(shè)計(jì)一種多功能可拼裝的可調(diào)關(guān)節(jié)自由度的曲線型下肢外骨骼機(jī)械結(jié)構(gòu)，穿戴使用時(shí)更貼合腿部外形輪廓，可為下肢運(yùn)動(dòng)功能障礙患者提供多關(guān)節(jié)自由度的減負(fù)式行走步態(tài)訓(xùn)練與運(yùn)動(dòng)保護(hù)，配合儲(chǔ)能彈簧，也可為負(fù)重者長(zhǎng)時(shí)間搬運(yùn)物品行走或看護(hù)者長(zhǎng)時(shí)間抱嬰兒進(jìn)行戶外行走時(shí)減輕下肢負(fù)荷，從而降低肌肉疲勞程度。本實(shí)用新型還可通過結(jié)構(gòu)與功能調(diào)整來減少關(guān)節(jié)自由度，從而作為一種簡(jiǎn)單的下肢運(yùn)動(dòng)約束與步態(tài)姿勢(shì)矯正器，用于步態(tài)異常患者康復(fù)早期的矯姿運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練。
[0005]本實(shí)用新型的上述目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0006]多功能步態(tài)矯姿與行走減負(fù)器，包括載物平臺(tái)1、前支撐、大腿構(gòu)件9、小腿構(gòu)件8、腳踏7、阻尼器13，所述前支撐由兩個(gè)第一支撐管4、橫梁5和兩個(gè)剎車萬向腳輪6組成，所述兩個(gè)第一支撐管4分別與橫梁5固定連接，兩個(gè)第一支撐管4的一端分別通過第一螺釘2與載物平臺(tái)I連接，兩個(gè)剎車萬向腳輪6分別固定安裝于兩個(gè)第一支撐管4的另一端;承力扶手10固定在大腿構(gòu)件9的第一細(xì)管902上部，用于抓握支撐;大腿構(gòu)件9分別與小腿構(gòu)件8、撐桿12鉸接;阻尼器13下側(cè)通過阻尼器固定套11固定在大腿構(gòu)件9的第一細(xì)管902上，阻尼器13上側(cè)與載物平臺(tái)I鉸接;腳踏7安裝在小腿構(gòu)件8的底端。
[0007]所述的小腿構(gòu)件8、大腿構(gòu)件9上分別設(shè)置粘扣帶3，用于將機(jī)械結(jié)構(gòu)捆綁固定于使用者下肢，實(shí)現(xiàn)穿戴式使用。
[0008]所述的載物平臺(tái)I包括半圓平臺(tái)101、第一腰管102、第二腰管105和兩個(gè)相同的第二支撐管103，所述第一腰管102通過第一螺釘2與第二腰管105固定連接;兩個(gè)相同的第二支撐管103的一端分別通過第一螺釘2與半圓平臺(tái)101下邊的兩個(gè)直管固定連接，另一端分別通過銷軸104與第一腰管102、第二腰管105連接。
[0009]所述的大腿構(gòu)件9包括第一帶帽球銷901、第一細(xì)圓管902、第一粗圓管903、錐頭螺釘904、第一銷釘905、第一彈簧906、第一鎖推管907、第一螺紋帽908和第一 U型軸套909，所述第一帶帽球銷901與撐桿12形成球鉸連接，第一細(xì)圓管902通過螺釘與第一粗圓管903固定連接，第一螺紋帽901與第一細(xì)圓管902螺紋固定連接，第一細(xì)圓管902內(nèi)部封裝有第一銷釘905、第一彈簧906和第一鎖推管907，并通過第一粗圓管903內(nèi)的封閉端對(duì)第一銷釘905進(jìn)行行程限位;第一 U型軸套909與第一鎖推管907螺紋固定連接，第一彈簧906套于第一銷釘905上并置于第一鎖推管907內(nèi)，并被第一銷釘905的釘帽和第一鎖推管907內(nèi)的階梯止推端進(jìn)行限位;通過旋擰錐頭螺釘904對(duì)第一銷釘905位置進(jìn)行調(diào)整，第一螺紋帽908用于第一鎖推管907的限位連接。
[0010]腳開始觸地時(shí)，大腿構(gòu)件9受到來自小腿構(gòu)件8向上支撐力和載物平臺(tái)I承載重物向下的重力，使得第一鎖推管907與第一銷釘905沿第一粗圓管903內(nèi)壁壓縮第一彈簧906，這時(shí)第一銷釘905會(huì)被頂入到萬向節(jié)軸心802上側(cè)的分段卡槽內(nèi)，鎖死膝關(guān)節(jié)的一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，直到該腳觸地過程結(jié)束；當(dāng)該腳脫離地面進(jìn)入擺腿過程中，第一彈簧906由于所受壓力減小而回彈，第一銷釘905被彈出萬向節(jié)軸心802上側(cè)的分段卡槽而釋放膝關(guān)節(jié)該旋轉(zhuǎn)自由度。
[0011]所述的小腿構(gòu)件8包括第二螺釘801、萬向節(jié)軸心802、第二 U型軸套803、第二螺紋帽804、第二鎖推管805、第二彈簧806、第二銷釘807、第三彈簧808、第二粗圓管809、第二細(xì)圓管810和第二帶帽球銷811，所述小腿構(gòu)件8的第二 U型軸套803通過四只第二螺釘801與大腿構(gòu)件9的第一 U型軸套909鉸接于萬向節(jié)軸心802上，使得大腿構(gòu)件9和小腿構(gòu)件8分別具有繞萬向節(jié)軸心802的旋轉(zhuǎn)自由度;所述第二U型軸套803與第二鎖推管805螺紋固定連接，第二螺紋帽804與第二粗圓管809螺紋固定連接，用于封裝內(nèi)部的第二鎖推管805、第二彈簧806、第二銷釘807和第三彈簧808，并通過第二粗管809內(nèi)的封閉端對(duì)第二銷釘807進(jìn)行行程限位;第二銷釘807的釘帽位于銷釘中下部，將第二彈簧806和第三彈簧808分隔在第二銷釘807兩側(cè)，使第二彈簧806封裝在第二鎖推管805內(nèi)，并使第三彈簧808封裝在第二粗圓管809封閉端上側(cè)；第二粗圓管809通過螺釘與第二細(xì)圓管810固定連接并可調(diào)節(jié)長(zhǎng)短，第二細(xì)圓管810與第二帶帽球銷811螺紋固定連接。
[0012]所述的第二細(xì)圓管(810)為曲線形。
[0013]小腿構(gòu)件8在受到來自地面向上支撐力和大腿構(gòu)件9向下壓力時(shí)，由于第二彈簧806比第三彈簧808的彈性系數(shù)小，在第二鎖推管805內(nèi)部，第二彈簧806先被壓縮，進(jìn)而第二銷釘807被頂入到萬向節(jié)軸心802下側(cè)的分段卡槽內(nèi)，鎖死膝關(guān)節(jié)另一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，同時(shí)第二鎖推管805的階梯止推端與第二銷釘807的釘帽接觸并限位，之后第三彈簧808開始被壓縮儲(chǔ)能，直到第二鎖推管805下邊沿與第二粗圓管809封閉端相接觸，第三彈簧808不再被壓縮而儲(chǔ)能結(jié)束;此儲(chǔ)能過程只發(fā)生在腳觸地時(shí)所有構(gòu)件處于負(fù)載增加的階段，由于此過程第一銷釘905與第二銷釘807分別被頂入萬向節(jié)軸心802內(nèi)部，鎖死了膝關(guān)節(jié)的兩個(gè)自由度，此時(shí)大腿構(gòu)件9與小腿構(gòu)件8成為一根無任何相對(duì)運(yùn)動(dòng)的一體支撐桿件，處于平穩(wěn)支撐載物平臺(tái)I上所有重物的重力向下傳導(dǎo)到地面，該過程持續(xù)到腳觸地逐漸過度到擺腿并且負(fù)載逐漸減少的階段，第三彈簧808開始釋放所儲(chǔ)能量。由于第二彈簧806和第三彈簧808彈性系數(shù)的差異，擺腿前小腿構(gòu)件8中第三彈簧808先釋放儲(chǔ)能，第二彈簧806再彈回第二銷釘807，從而解鎖該旋轉(zhuǎn)自由度。
[0014]所述的阻尼器13在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上與在售成品相同，不再贅述。阻尼器13下側(cè)通過阻尼器固定套11固定在大腿構(gòu)件9的第一細(xì)管902上，阻尼器13上側(cè)鉸接在載物平臺(tái)I下側(cè)。
[0015]所述的腳踏7包括球座腳蹬701、腳外側(cè)粘扣帶702和腳內(nèi)側(cè)粘扣帶703，所述球座腳蹬701將小腿構(gòu)件8承受載荷傳導(dǎo)到地面，腳外側(cè)粘扣帶703與腳內(nèi)側(cè)粘扣帶702配合，繞過腳踝將腳踏7固連于腳掌。
[0016]背帶由布帶1401和六個(gè)卡扣1402組成，六個(gè)卡扣1402的母扣和公扣直接固定在布帶1401上。背帶是供快遞員等長(zhǎng)時(shí)間搬運(yùn)物品或者嬰兒看護(hù)