一種行走助力器的制造方法
【技術(shù)領域】
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[0001]本發(fā)明涉及一種行走助力器，尤其涉及一種針對老年人、殘疾人等腿腳不便人群設計的一種行走助力裝置，可以在行走時對腿部進行助力，達到行走時省力的目的。
【背景技術(shù)】
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[0002]針對因各種腿部問題而行走不便者，國內(nèi)外市場上有一些行走助力器。目前，主要的行走助力裝置包括:(I)適用于較重病人的手扶式助力器，它是通過手扶活動支架發(fā)生位移而實現(xiàn)人體的移動，其主要作用為穩(wěn)定，攜帶和使用都不方便，適用范圍較小，使用人群少；(2)適用于鍛煉健身的壓力滑輪系列，目前尚無完全成熟的產(chǎn)品，且對健康狀況，交通路況等要求較高，對行走弱勢群體幫助不大；(3)靈活方便的拐杖，其主要作用是穩(wěn)定，沒有從根本上解決行走中抬腿無力的問題。重要的是以上所述各種行走方式有的忽略了自身重量所能產(chǎn)生的運動勢能，有的忽視了行走不便的弱勢群體。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0003]為了改善和提高現(xiàn)有行走助力裝置的適用范圍和實用性，本發(fā)明提供了一種適用范圍較廣、學習能力較強的行走助力器。使用者只需將該助力器穿戴在身上，助力器的傳感系統(tǒng)會自動感知使用者的運動趨勢，將該運動數(shù)據(jù)反饋至控制系統(tǒng)，通過驅(qū)動系統(tǒng)實現(xiàn)電動關(guān)節(jié)的運動，模擬人行走時腿部髖關(guān)節(jié)的運動狀態(tài)，實現(xiàn)助力的功能。
[0004]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0005]一種行走助力器，其特征在于，所述的助力器包括:一根環(huán)狀固定腰帶，腰帶兩側(cè)各鉚接一連接片，并通過兩連接片各依次連接合頁塊、電動關(guān)節(jié)、腿支架，控制裝置固定在固定腰帶背面，兩個三軸加速度陀螺儀及兩個紅外距離傳感器與控制裝置相連；
[0006]所述控制裝置包括:一電源電池連接電機驅(qū)動，電機驅(qū)動與單片機相連；
[0007]所述的合頁塊包括通過芯軸連接的內(nèi)合頁片和外合頁片；
[0008]所述的電動關(guān)節(jié)包括依次相連的減速器擋蓋、減速器壓蓋、諧波減速器、電機底板和電機，蓋有減速器壓蓋的減速器擋蓋連接在諧波減速器上，諧波減速器嵌入電機底板的正面凹槽內(nèi)，電機固定于電機底板背面并與諧波減速器通過平鍵連接，減速器壓蓋也固定于電機底板上；
[0009]所述的腿支架包括:腿部固定皮帶的一端連接于螺旋形輸出片的末端，另一端固定于螺旋輸出片中部，固定的位置可上下調(diào)節(jié)；
[0010]所述外合頁片連接在電動關(guān)節(jié)的電機底板上，螺旋形輸出片頂端連接在電動關(guān)節(jié)的減速器擋蓋上，兩個三軸加速度陀螺儀分別粘附于兩側(cè)螺旋輸出片頂端并通過導線與單片機連接，兩個紅外距離傳感器也通過導線連接在單片機上，電動關(guān)節(jié)的電機通過導線與電機驅(qū)動相連。
[0011]上述腿部固定皮帶的另一端上設置一掛鉤通過定位螺栓固定于螺旋形輸出片的定位孔中。
[0012]上述電源電池采用15V/12AH的鋰離子電池。
[0013]上述紅外距離傳感器為采用LM393比較器的紅外壁障模塊，三軸加速度陀螺儀為GY-521MPU-6050 模塊。
[0014]有益效果:
[0015]本發(fā)明適用于老年人等抬腿無力、邁步沉重的人群，能使其邁步輕快，提高生活質(zhì)量，亦可用于殘疾人行走或上下樓梯時的助力，節(jié)省體力，減少了使用拐杖和輪椅的煩惱。助力器的結(jié)構(gòu)根據(jù)人體仿生原理進行設計，有效提升了其使用性能。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖
[0017]其中:1-固定腰帶；2_連接片；3_合頁塊；4_電動關(guān)節(jié)；5_螺旋形輸出片；6-固定皮帶。
[0018]圖2是本發(fā)明的后視圖
[0019]其中，1-固定腰帶；2_連接片；3_合頁塊；4_電動關(guān)節(jié)；5_螺旋形輸出片；6-固定皮帶，36-電源電池；37_單片機；38_電機驅(qū)動；39_紅外距離感應器。
[0020]圖3是本發(fā)明的合頁塊的結(jié)構(gòu)示意圖
[0021]其中，11-芯軸;12_合頁內(nèi)片;13_合頁外片;26，27_安裝孔;28，29芯軸孔。
[0022]圖4是本發(fā)明的電動關(guān)節(jié)的爆炸圖
[0023]其中，5-螺旋形輸出片；8_減速器擋蓋；9_減速器壓蓋；10-諧波減速器；11_芯軸；12_合頁內(nèi)片；13_合頁外片；14_電機底板；15_電機；7，16，18，20，23，25_螺栓；17，19，22，24-螺母;21_墊圈;35_三軸加速度陀螺儀。
[0024]圖5是本發(fā)明電動關(guān)節(jié)的側(cè)視圖
[0025]其中，35-三軸加速度陀螺儀
[0026]圖6是本發(fā)明的腿支架的結(jié)構(gòu)示意圖
[0027]其中，5-螺旋形輸出片；6_固定皮帶；30_安裝孔；31 —定位孔；32 —皮帶勾；33 一固定螺釘
【具體實施方式】
[0028]下面通過附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明做進一步闡述。
[0029]助力器的結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要有固定腰帶1，連接片2，合頁塊3，電動關(guān)節(jié)4，螺旋形輸出片5，腿部固定皮帶6。整個助力器以腰帶I固定在腰部，腰帶兩側(cè)與連接片2通過鉚接的方式延伸到大腿外側(cè)，連接片2另一端與合頁塊3連接，合頁塊連接電動關(guān)節(jié)4，電動關(guān)節(jié)4的電機輸出連接至螺旋形輸出片5，螺旋形輸出片的另一端延伸到膝蓋上方，通過腿部固定皮帶6將這端固定在腿部，控制裝置固定在腰帶背部，輔以三軸加速度陀螺儀和紅外距離傳感器，實時檢測使用者的運動數(shù)據(jù)反饋，從而調(diào)整助力器的工作狀態(tài)。
[0030]為了保證助力器的輸出動力，選用高速電機加大傳動比諧波減速器的方式作為助力系統(tǒng)的動力源，助力器的核心部件為電動關(guān)節(jié)，相對于液壓或氣壓驅(qū)動，電動關(guān)節(jié)可以有效減輕裝置的體積和質(zhì)量，提高了系統(tǒng)的舒適性。
[0031]圖2為助力器后視圖，其中控制系統(tǒng)固定于腰帶背部，電源電池為鋰離子電池36，為電機驅(qū)動38供15V電，電機驅(qū)動38給單片機37供5V電，電機驅(qū)動38通過導線