辅助下肢不便者站立行走的助力装置及其助力方法

摘要

本发明公开了辅助下肢不便者站立行走的助力装置及其助力方法。一些下肢残疾程度较低的人群需要一种用以对下肢进行康复性治疗的助力型站立轮椅。本发明辅助下肢不便者站立行走的助力装置，包括机架、T形扶手、护脚板、移动组件、坐垫抬升组件、靠垫联动组件和助行组件。T形扶手由竖支架和横向扶手组成。移动组件包括定向轮和万向轮。坐垫抬升组件包括第一坐垫板和电动推杆。靠垫联动组件包括导轨、靠垫连杆、铰接块、靠垫固定杆、靠垫板和限位块。助行组件包括竖管、L形护栏杆、护栏横管和连接杆。本发明中的坐垫板与靠垫板能够联动，进而实现了辅助下肢不便者起立的功能。

说明书

技术领域

本发明属于机械助残技术领域，具体涉及一种辅助下肢不便者站立行走的助力装置及其助力方法。

背景技术

轮椅主要是作为肢体伤残者和行动不便人士的代步工具。同时，一些特殊的轮椅能够作为下肢不便者是康复的重要工具。但是，目前市场上现有的可站立轮椅的成本很高，难以进入普通家庭，并且主要针对瘫痪程度较高的人群。一些下肢残疾程度较低的人群需要一种用以对下肢进行康复性治疗的助力型站立轮椅，同时，对于下肢不便者而言，排泄是一个较大的困扰。下肢不便者从轮椅移动到排便装置十分困难。因此，设计一种具有辅助站立功能及排便功能的轮椅十分重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种辅助下肢不便者站立行走的助力装置及其助力方法。

本发明辅助下肢不便者站立行走的助力装置，包括机架、T形扶手、护脚板、移动组件、坐垫抬升组件、靠垫联动组件和助行组件；所述的T形扶手由竖支架和横向扶手组成。所述竖支架的顶端与横向扶手固定。所述的T形扶手共有两个。两个T形扶手内竖支架的底端均与机架固定。所述的移动组件包括定向轮和万向轮；两个定向轮均支承在机架底部。两个万向轮均与机架底部连接。

所述的坐垫抬升组件包括第一坐垫板和电动推杆；第一坐垫板与机架铰接。电动推杆的外壳与机架铰接；电动推杆的推出杆与第一坐垫板的底面铰接。

所述的靠垫联动组件包括导轨、靠垫连杆、铰接块、靠垫固定杆、靠垫板和限位块；两根靠垫固定杆均与靠垫板的侧面固定。两个限位块均与第一坐垫板的顶面固定。限位块上开设有限位通槽。两根靠垫固定杆分别穿过两个限位通槽。两根靠垫固定杆的底端均与第一坐垫板的顶面铰接，顶端与两个铰接块分别铰接。

两根导轨均与机架固定。所述的导轨包括两片平行且间隔设置的导向片。所述的导向片上开设有导向通槽。两根导轨内均设置有滑柱。所述滑柱的两端分别设置在两片导向片的导向通槽内。两根滑柱侧面的正中位置与两根靠垫连杆的一端分别固定。两根靠垫连杆的另一端与两个铰接块分别铰接。

所述的助行组件包括竖管、L形护栏杆、护栏横管和连接杆；两根竖管均与机架固定。所述的L形护栏杆由一体成型的横杆和竖杆组成。两根L形护栏杆内的竖杆与两根竖管分别构成滑动副。两根L形护栏杆内的横杆与水平设置的两根护栏横管分别构成滑动副。两根护栏横管远离L形护栏杆的那端与两根连接杆的一端分别固定。两根连接杆的另一端与两个铰接块分别固定。

进一步地，本发明辅助下肢不便者站立行走的助力装置还包括第二坐垫板。所述第二坐垫板的边沿处设置有滑动凸起。所述第一坐垫板的顶面上开设有排便槽。所述的排便槽与第一坐垫板顶面的后端边缘连通。排便槽的侧面上开设有滑槽。第二坐垫板上的滑动凸起与排便槽上的滑槽构成滑动副。

进一步地，所述的导向通槽由竖直槽和倾斜槽组成。所述竖直槽的顶端与倾斜槽的底端连通。所述倾斜槽的顶端倾斜朝向靠垫板。

进一步地，本发明辅助下肢不便者站立行走的助力装置还包括控制系统。所述的控制系统包括控制箱、推杆控制开关、单片机和蓄电池。所述的蓄电池及单片机均设置在控制箱内。蓄电池为单片机及电动推杆供电。所述的单片机及电动推杆均与推杆控制开关相连。

进一步地，两个T形扶手间距500mm设置。所述的第一坐垫板设置在两个T形扶手之间。

进一步地，两根护栏横管间距300mm设置。

进一步地，两根竖杆与两根竖管分别通过外端带旋转把手的紧定螺钉固定。

进一步地，初始状态下，所述的第一坐垫板水平设置，所述的滑柱位于所在导向通槽的最底端。

该辅助下肢不便者站立行走的助力装置的助力方法包括站立助力方法和行走助力方法。

所述的站立助力方法具体如下：

步骤一、使用者坐在第一坐垫板上。电动推杆推出，驱动第一坐垫板向上翻转。第一坐垫板向上翻转的过程中，靠垫固定杆带动靠垫板翻转。

步骤二、在第一坐垫板翻转的过程中，靠垫固定杆在限位块的限位通槽内运动。当靠垫固定杆与限位通槽靠近第一坐垫板的那端接触后，第一坐垫板与靠垫固定杆不再发生相对转动。

步骤三、第一坐垫板翻转至与水平面的夹角大于80°后，电动推杆停止推出。此时，使用者完成从坐到站的动作。

所述的行走助力方法具体如下：

步骤一、将使用者搀扶至两根护栏横管之间。

步骤二、电动推杆推出，驱动第一坐垫板向上翻转。第一坐垫板向上翻转的过程中，靠垫固定杆与铰接块铰接的那端倾斜向上运动。此时，L形护栏杆的竖杆向上滑动。

步骤三、L形护栏杆升高至横杆与使用者站直状态的腋下位置等高后，电动推杆停止推出。

步骤四、使用者将双臂的腋下分别架到两根护栏横管上。

步骤五、使用者在腋下被支撑的状态下步行，机架通过移动组件随使用者移动。

进一步地，该辅助下肢不便者站立行走的助力装置的助力方法还包括辅助排便方法。所述的辅助排便方法具体如下：

步骤一、拆去第一坐垫板上的第二坐垫板，并将使用者搀扶着坐到第一坐垫板上。

步骤二、将机架推行至座便器处，使得座便器位于两根竖管之间，且第一坐垫板上的排便槽位于座便器入口的正上方。

步骤三、使用者进行排便。

步骤四、使用者排便完成后，将第二坐垫板装回到第一坐垫板上。

本发明具有的有益效果是：

1、本发明中的坐垫板与靠垫板能够联动，进而实现了辅助下肢不便者起立的功能。

2、本发明通过单个主动元件驱动，即可同时完成坐垫抬升组件、靠垫联动组件和助行组件的运动，成本较低，且结构可靠。

3、本发明既能够作为普通轮椅使用，又能够通过支撑使用者腋下的方式，辅助使用者行走。

4、本发明能够与座便器组合，辅助下肢不便者进行大小便。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明在第一坐垫板处于水平状态下的立体图；

图3为本发明在站立助力过程中的立体图图；

图4为本发明中坐垫抬升组件与靠垫联动组件的装配示意图；

图5为本发明中坐垫抬升组件的立体图；

图6为本发明中靠垫联动组件的立体图；

图7为本发明中限位块的立体图；

图8为本发明中限位块的正面视图；

图9为图6中A部分的放大视图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步说明。

如图1、2和3所示，辅助下肢不便者站立行走的助力装置，包括机架、T形扶手、护脚板16、控制系统、移动组件、坐垫抬升组件、靠垫联动组件和助行组件。

如图1所示，T形扶手由竖支架19和横向扶手20组成。所述竖支架19的顶端与横向扶手20固定。所述的T形扶手共有两个。两个T形扶手内竖支架19的底端均与机架固定。两个T形扶手间距500mm设置。

移动组件包括定向轮1和万向轮2；同轴设置的两个定向轮1均支承在机架底部的前端。两个万向轮2均与机架底部的后端连接。

如图1、4和5所示，坐垫抬升组件包括第一坐垫板12、第二坐垫板13和电动推杆17；第一坐垫板12设置在两个T形扶手之间。第一坐垫板12底面的前端与机架顶部的前端通过铰支座18铰接。第一坐垫板12的顶面上开设有排便槽。排便槽与第一坐垫板12顶面的后端边缘连通。排便槽的侧面上开设有滑槽。第二坐垫板13的边沿处设置有滑动凸起。第二坐垫板13上的滑动凸起与排便槽上的滑槽构成滑动副。通过抽拉第二坐垫板13的方式能够将第二坐垫板13从第一坐垫板12上拆去。拆去第二坐垫板13，并将第一坐垫板12移动至座便器的正上方，使用者即可进行排便。两个电动推杆17的外壳均与机架铰接；两个电动推杆17的推出杆均与第一坐垫板12的底面铰接。

如图1、4、6、7和8所示，靠垫联动组件包括导轨3、靠垫连杆9、铰接块16、靠垫固定杆10、靠垫板11、限位块15和靠垫连接块14；平行设置的两根靠垫固定杆10均与靠垫板11的背侧面固定。两个限位块15均与第一坐垫板12的顶面后端固定。限位块15上开设有限位通槽15-1。两根靠垫固定杆10分别穿过两个限位通槽15-1。两个靠垫连接块14均与第一坐垫板12的顶面固定。两个靠垫连接块14与两根靠垫固定杆17的底端分别铰接。两根靠垫固定杆10的顶端与两个铰接块16分别铰接。

如图1、4和9所示，两根导轨3均与机架固定。导轨3包括两片平行且间隔设置的导向片3-1。导向片3-1上开设有导向通槽3-2。导向通槽3-2由竖直槽和倾斜槽组成。竖直槽的顶端与倾斜槽的底端连通。倾斜槽的顶端倾斜朝向靠垫板11。两根导轨3内均设置有滑柱21。滑柱21的两端分别设置在两片导向片3-1的导向通槽3-2内。滑柱21的轴线水平设置。两根滑柱21侧面的正中位置与两根靠垫连杆9的一端分别固定。两根靠垫连杆9的另一端与两个铰接块16分别铰接。由于滑柱21既能够在导向通槽内转动，又能够在导向通槽内滑动，故靠垫连杆9既可以绕滑柱21的轴线转动，又可以沿对应的导向通槽滑动。

如图1、2和3所示，助行组件包括竖管4、L形护栏杆5、护栏横管6和连接杆7；两根竖管4的底端均与机架固定。L形护栏杆5由一体成型的横杆和竖杆组成。两根L形护栏杆5的竖杆与两根竖管4分别构成沿竖直方向滑动的滑动副。两根竖杆与两根竖管4分别通过外端带旋转把手的紧定螺钉固定。两根L形护栏杆5的横杆与水平设置的两根护栏横管6分别构成滑动副。两根护栏横管6间距300mm设置。两根护栏横管6远离L形护栏杆5的那端与两根连接杆7的一端分别固定。两根连接杆7的另一端与两个铰接块8分别固定。

控制系统包括控制箱、推杆控制开关、单片机和蓄电池。蓄电池及单片机均设置在控制箱内。蓄电池为单片机及电动推杆17供电。单片机及电动推杆17均与推杆控制开关相连。推杆控制开关用于控制电动推杆17的推出或缩回。

初始状态下，第一坐垫板12水平设置，滑柱21位于所在导向通槽的最底端。

该辅助下肢不便者站立行走的助力装置的助力方法包括站立助力方法、行走助力方法和辅助排便方法。

站立助力方法具体如下：

步骤一、松开用于固定竖杆与竖管4的紧定螺钉，使用者安坐在第一坐垫板12上。电动推杆17推出，驱动第一坐垫板12向上翻转。第一坐垫板12向上翻转的过程中，第一坐垫板12、靠垫固定杆10、靠垫连杆9及机架构成双摇杆机构。靠垫固定杆10带动靠垫板11翻转。靠垫板11与第一坐垫板12趋向于平行。

步骤二、在第一坐垫板12翻转的过程中，靠垫固定杆10在限位块15的限位通槽15-1内运动。当靠垫固定杆10与限位通槽靠近第一坐垫板12的那端接触后，第一坐垫板12与靠垫固定杆10不再发生相对转动，靠垫板11与第一坐垫板12继续带动使用者站立。此时，靠垫板11与第一坐垫板12的夹角小于10°。第一坐垫板12、靠垫连杆9及在导向通槽内滑动的滑柱21构成摇杆滑块机构。由于第一坐垫板12与靠垫固定杆10不再发生相对转动，故第一坐垫板12继续转动的过程中，靠垫板11与第一坐垫板12的夹角不再发生变化。

步骤三、第一坐垫板12翻转至与水平面的夹角大于80°后，电动推杆17停止推出。此时，使用者完成从坐到站的动作。

行走助力方法具体如下：

步骤一、松开用于固定竖杆与竖管4的紧定螺钉，将使用者搀扶至两根护栏横管6之间。

步骤二、电动推杆17推出，驱动第一坐垫板12向上翻转。第一坐垫板12向上翻转的过程中，靠垫固定杆10与铰接块8铰接的那端倾斜向上运动。此时，L形护栏杆5的竖杆向上滑动，护栏横管14与L形护栏杆5的横杆相对滑动。

步骤三、L形护栏杆5升高至横杆与使用者站直状态的腋下位置等高后，电动推杆17停止推出。

步骤四、使用者将双臂的腋下分别架到两根护栏横管6上。此时，使用者的大部分体重通过腋下支撑，脚部的负担减小。

步骤五、使用者在腋下被支撑的状态下步行，机架通过移动组件随使用者移动，进而达到逐步恢复使用者步行能力的目的。

辅助排便方法具体如下：

步骤一、拆去第一坐垫板12上的第二坐垫板13，并将使用者搀扶着坐到第一坐垫板12上。

步骤二、将机架推行至座便器处，使得座便器位于两根竖管4之间，且第一坐垫板12上的排便槽位于座便器入口的正上方。

步骤三、使用者进行排便。

步骤四、使用者排便完成后，将第二坐垫板13装回到第一坐垫板12上。