一种肢体肌力智能化辅助增强装置的制作方法

1.本发明涉及肢体辅助增强技术领域，具体涉及一种肢体肌力智能化辅助增强装置。


背景技术：

2.科学训练是增强体质及肌肉力量的关键途径。然而，训练总会伴随伤病，一旦发生训练伤，势必导致训练停止、肌力下降甚至肌肉萎缩。因此，如何通过个性化康复训练促进伤病恢复、保持和提高肌力是近年来的研究热点。由于训练伤发生的部位不同、伤员的个体差异存在，其康复训练势必存在区别。因此，亟需一种肢体肌力智能化辅助增强装置，可以实现不同伤员的个性化、智能化康复训练，促进伤病恢复、同时保持和增进肌力。


技术实现要素：

3.为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种肢体肌力智能化辅助增强装置，能够解决现有技术中的外骨骼支撑装置不能有效对患者肢体进行支撑的问题。
4.为达上述目的，本发明提供基础方案是：一种肢体肌力智能化辅助增强装置，包括背部支撑板和腰部支撑板，所述腰部支撑板滑动穿设在背部支撑板的下端，所述背部支撑板开设有第一调节孔，所述腰部支撑板外表面固定连接有螺栓，所述螺栓设于第一调节孔的内侧，所述背部支撑板和腰部支撑板通过螺栓螺母固定连接；
5.所述背部支撑板外表面可拆卸连接有中央控制器，所述背部支撑板顶端固定连接有对称设置的第一固定带，所述背部支撑板底端固定连接有对称设置的第二固定带，所述第一固定带和第二固定带配合设置，所述横杆调节组件固定连接在背部支撑板的上侧外表面，所述横杆调节组件的两端均连接有对称设置的上肢辅助增强组件，所述上肢辅助增强组件包括第一驱动电机、第二驱动电机、第三驱动电机、转动支撑块、大臂支撑组件和小臂支撑组件，所述第一驱动电机均与横杆调节组件固定连接，所述第一驱动电机输出端穿过横杆调节组件并与转动支撑块连接，所述转动支撑块远离横杆调节组件的外表面固定连接有第一连接块，所述第一连接块自由端与大臂支撑组件转动连接，所述第二驱动电机固定连接在大臂支撑组件的外表面，所述第二驱动电机输出端穿过大臂支撑组件并与第一连接块连接，所述大臂支撑组件远离第一连接块的一端与小臂支撑组件转动连接，所述第三驱动电机固定连接在大臂支撑组件外表面，所述第三驱动电机设于大臂支撑组件和小臂支撑组件连接处，所述第三驱动电机输出端穿过大臂支撑组件并与小臂支撑组件连接，所述小臂支撑组件自由端连接有小臂固定带；
6.所述腰部支撑板两侧连接有对称设置的第二连接块，所述腰部支撑板外表面开设有对称设置的第二调节孔，所述腰部支撑板与第二连接块之间通过螺栓螺母固定连接，所述螺栓与第二调节孔配合设置，所述第二连接块自由端均连接有下肢辅助增强组件，所述下肢辅助增强组件包括第四驱动电机、第五驱动电机、大腿支撑组件和小腿支撑组件，所述大腿支撑组件与第二连接块转动连接，所述第四驱动电机和第五驱动电机均固定连接在大
腿支撑组件外表面，所述第四驱动电机输出端与第二连接块连接，所述大腿支撑组件远离第二连接块的一端与小腿支撑组件转动连接，所述第五驱动电机设于大腿支撑组件和小腿支撑组件连接处，所述第五驱动电机输出端与小腿支撑组件连接，所述小腿支撑组件自由端连接有小腿固定带；
7.所述大臂支撑组件、所述小臂支撑组件、所述大腿支撑组件和所述小腿支撑组件均连接有压力传感器，所述压力传感器均设置在靠近人体肢体的一侧，所述第一驱动电机、所述第二驱动电机、所述第三驱动电机、所述第四驱动电机、第五驱动电机和所述压力传感器均通过导线连通有中央控制器。
8.方案的原理及效果：需要对患者肢体进行辅助支撑时，将背部支撑板放置在患者背部，将第一固定带和第二固定带相互配合，使背部支撑板固定在患者背部，然后将小臂固定带与患者小臂固定，然后将腰部支撑板放置在患者腰部，将小腿固定带与患者小腿固定，压力传感器分别检测肢体大臂支撑力度、小臂支撑力度、大腿支撑力度和小腿支撑力度，压力传感器检测得到各处的支撑力度在中央控制器内与预设的数值进行对比，中央控制器根据对比数值控制第一驱动电机、第二驱动电机、第三驱动电机、第四驱动电机和第五驱动电机，实现对患者肢体的辅助支撑。
9.进一步，所述横杆调节组件包括第一横杆、第二横杆、调节套筒和螺纹杆，所述螺纹杆固定连接在第一横杆外表面，所述第一横杆和螺纹杆均穿设在第二横杆的一侧，所述第二横杆外表面开设有通孔，所述调节套筒设于通孔的内侧，所述第二横杆与调节套筒转动连接，所述调节套筒与螺纹杆螺纹连接。
10.采用上述方案，转动调节套筒，可以调节第一横杆和第二横杆之间的相对位置，可以将本装置适用于不同体型的患者。
11.进一步，所述大臂支撑组件包括第一大臂支撑块和第二大臂支撑块，所述第二大臂支撑块滑动穿设在第一大臂支撑块的一侧，所述第二大臂支撑块外表面开设有沿直线均匀分布的第一限位孔，所述第一大臂支撑块螺纹连接有第一固定螺栓，所述第一限位孔与第一固定螺栓配合设置。
12.采用上述方案，可以调节第一大臂支撑块和第二大臂支撑块之间的相对位置，可以将本装置适用于不同体型的患者。
13.进一步，所述小臂支撑组件包括第一小臂支撑块和第二小臂支撑块，所述第二小臂支撑块外表面固定连接有对称设置的小臂滑动杆，所述小臂滑动杆均穿设在第一小臂支撑块的一侧，所述第一小臂支撑块外表面连接有固定小臂滑动杆的限位组件。
14.采用上述技术方案，可以调节第一小臂支撑块和第二小臂支撑块之间的相对位置，可以将本装置适用于不同体型的患者。
15.进一步，所述大腿支撑组件包括第一大腿支撑块和第二大腿支撑块，所述第二大腿支撑块滑动穿设在第一大腿支撑块的一侧，所述第二大腿支撑块外表面开设有沿直线均匀分布的第二限位孔，所述第一大腿支撑块螺纹连接有第二固定螺栓，所述第二限位孔与第二固定螺栓配合设置。
16.采用上述技术方案，可以调节第一大腿支撑块和第二大腿支撑块之间的相对位置，可以将本装置适用于不同体型的患者。
17.进一步，所述小腿支撑组件包括第一小腿支撑块和第二小腿支撑块，所述第二小
腿支撑块外表面固定连接有对称设置的小腿滑动杆，所述小腿滑动杆均穿设在第一小腿支撑块的一侧，所述第一小腿支撑块外表面连接有固定小腿滑动杆的限位组件。
18.采用上述技术方案，可以调节第一小腿支撑块和第二小腿支撑块之间的相对位置，可以将本装置适用于不同体型的患者。
19.进一步，所述限位组件包括按压块、卡块和弹簧，所述卡块设有两件，两件所述卡块均滑动连接在第一小腿支撑块和第一小臂支撑块的内侧，所述弹簧设于两个卡块之间，所述小臂滑动杆和小腿滑动杆外表面均开设有沿轴向均匀分布的多个卡槽，所述卡槽均在卡块的运动轨迹内，所述卡块与卡槽配合设置，所述按压块滑动穿设在第一小腿支撑块和第一小臂支撑块的一侧，所述按压块与两个卡块配合设置。
20.采用上述技术方案，用手按压按压块，按压块底端会挤压两个滑块，使两个滑块做相互靠近的相向运动，弹簧压缩，此时卡块不再与卡槽相互卡合，可以调节第一小腿支撑块和第二小腿支撑块之间、第一小臂支撑块和第二小臂支撑块之间的相对位置；松开按压块，弹簧会恢复成自然状态，两个卡块在弹簧的作用下做相互远离的相向运动，按压块复位，卡块再次与卡槽卡合，将滑杆固定在当前位置。
21.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
22.1、穿戴简单，操作方便，只需要将上肢肌力智能化辅助增强装置与患者上肢固定后，再将下肢肌力智能化辅助增强装置与患者下肢固定连接，即可使用本装置；
23.2、可以调节肩宽、胯宽、手臂和腿部的尺寸，适用于大多数人，并且调节方便快捷；
24.3、通过各个驱动电机和中央控制器的配合，能够有效实现对患者肢体的支撑，辅助身体不便的患者进行日常活动。
附图说明
25.图1为本发明一种肢体肌力智能化辅助增强装置结构示意图一；
26.图2为本发明一种肢体肌力智能化辅助增强装置结构示意图二；
27.图3为本发明横杆调节组件结构示意图；
28.图4为本发明大臂支撑组件和小臂支撑组件结构示意图；
29.图5为本发明大腿支撑组件和小腿支撑组件结构示意图；
30.图6为本发明图5中a处放大示意图；
31.图7为本发明第一小腿支撑块剖视图；
32.图8为本发明卡块结构示意图；
33.图9为本发明智能辅助增强的原理流程图。
具体实施方式
34.下面通过具体实施方式进一步详细的说明：
35.说明书附图中的附图标记包括：1背部支撑板、2腰部支撑板、3第一调节孔、4中央控制器、5第一固定带、6第二固定带、7横杆调节组件、8第一驱动电机、9第二驱动电机、10第三驱动电机、11转动支撑块、12大臂支撑组件、13小臂支撑组件、14第一连接块、15小臂固定带、16第一横杆、17第二横杆、18调节套筒、19螺纹杆、20第一大臂支撑块、21第二大臂支撑块、22第一限位孔、23第一固定螺栓、24第一小臂支撑块、25第二小臂支撑块、26小臂滑动
杆、27第二连接块、28第四驱动电机、29第五驱动电机、30大腿支撑组件、31小腿支撑组件、32第二调节孔、33第一大腿支撑块、34第二大腿支撑块、35第二限位孔、36第二固定螺栓、37第一小腿支撑块、38第二小腿支撑块、39小腿滑动杆、40按压块、41卡块、42弹簧、43卡槽、44小腿固定带。
36.实施例：
37.如图1至图9所示，一种肢体肌力智能化辅助增强装置，包括背部支撑板1和腰部支撑板2，腰部支撑板2滑动穿设在背部支撑板1的下端，背部支撑板1开设有第一调节孔3，腰部支撑板2外表面固定连接有螺栓，螺栓设于第一调节孔3的内侧，背部支撑板1和腰部支撑板2通过螺栓螺母固定连接，可以调节背部支撑板1和腰部支撑板2之间的相对位置，适用于不同身高的患者；
38.背部支撑板1外表面可拆卸连接有中央控制器4，中央控制器4内设有电源、肢体预设支撑力值和智能处理器，背部支撑板1顶端固定连接有对称设置的第一固定带5，背部支撑板1底端固定连接有对称设置的第二固定带6，第一固定带5的自由端均连接有卡扣，第一固定带5和第二固定带6通过卡扣相互配合，能够将背部支撑板1紧贴在使用者背部，横杆调节组件7固定连接在背部支撑板1的上侧外表面；
39.横杆调节组件7包括第一横杆16、第二横杆17、调节套筒18和螺纹杆19，螺纹杆19固定连接在第一横杆16外表面，第一横杆16和螺纹杆19均穿设在第二横杆17的一侧，第二横杆17外表面开设有通孔，调节套筒18设于通孔的内侧，第二横杆17与调节套筒18转动连接，调节套筒18与螺纹杆19螺纹连接，调节套筒18的外表面设有防滑条纹，能够增大摩擦力；
40.横杆调节组件7的两端均连接有对称设置的上肢辅助增强组件，上肢辅助增强组件包括第一驱动电机8、第二驱动电机9、第三驱动电机10、转动支撑块11、大臂支撑组件12和小臂支撑组件13，大臂支撑组件12和小臂支撑组件13的内侧粘接有压力传感器，第一驱动电机8均与横杆调节组件7固定连接，第一驱动电机8输出端穿过横杆调节组件7并与转动支撑块11连接，第一驱动电机8能够带动转动支撑块11转动，转动支撑块11远离横杆调节组件7的外表面固定连接有第一连接块14，第一连接块14呈“l”形，第一连接块14的右端与大臂支撑组件12转动连接，第二驱动电机9固定连接在大臂支撑组件12的外表面，第二驱动电机9输出端穿过大臂支撑组件12并与第一连接块14连接，第二驱动电机9能够带动大臂支撑组件12转动，大臂支撑组件12的右端与小臂支撑组件13转动连接，第三驱动电机10固定连接在大臂支撑组件12外表面，第三驱动电机10设于大臂支撑组件12和小臂支撑组件13连接处，第三驱动电机10输出端穿过大臂支撑组件12并与小臂支撑组件13连接，第三驱动电机10能够带动小臂支撑组件13转动，小臂支撑组件13的外表面固定连接有小臂固定带15，第一驱动电机8、第二驱动电机9、第三驱动电机10和压力传感器均通过导线与中央控制器4电连接；大臂支撑组件12包括第一大臂支撑块20和第二大臂支撑块21，第二大臂支撑块21滑动穿设在第一大臂支撑块20的右侧端面，第二大臂支撑块21外表面开设有沿直线均匀分布的第一限位孔22，第一大臂支撑块20螺纹连接有第一固定螺栓23，第一限位孔22与第一固定螺栓23配合设置，小臂支撑组件13包括第一小臂支撑块24和第二小臂支撑块25，第二小臂支撑块25外表面固定连接有对称设置的小臂滑动杆26，小臂滑动杆26均穿设在第一小臂支撑块24右侧端面，第一小臂支撑块24外表面连接有固定小臂滑动杆26的限位组件；
41.腰部支撑板2两侧连接有对称设置的第二连接块27，第二连接块27呈“l”形，腰部支撑板2的外表面开设有对称设置的第二调节孔32，腰部支撑板2与第二连接块27之间通过螺栓螺母固定连接，其中螺栓穿过第二调节孔32，第二连接块27自由端均连接有下肢辅助增强组件，下肢辅助增强组件包括第四驱动电机28、第五驱动电机29、大腿支撑组件30和小腿支撑组件31，大腿支撑组件30和小腿支撑组件31的内侧粘接有压力传感器，大腿支撑组件30左端与第二连接块27转动连接，第四驱动电机28和第五驱动电机29均固定连接在大腿支撑组件30外表面，第四驱动电机28输出端穿过大腿支撑组件30并于与第二连接块27连接，大腿支撑组件30的右端与小腿支撑组件31转动连接，第五驱动电机29设于大腿支撑组件30和小腿支撑组件31连接处，第五驱动电机29输出端穿过大腿支撑组件30并与小腿支撑组件31连接，小腿支撑组件31自由端固定连接有小腿固定带44，第四驱动电机28、第五驱动电机29和压力传感器均通过导线连通有中央控制器4；
42.大腿支撑组件30包括第一大腿支撑块33和第二大腿支撑块34，第二大腿支撑块34滑动穿设在第一大腿支撑块33左侧，第二大腿支撑块34外表面开设有沿直线均匀分布的第二限位孔35，第一大腿支撑块33螺纹连接有第二固定螺栓36，第二限位孔35与第二固定螺栓36配合设置，小腿支撑组件31包括第一小腿支撑块37和第二小腿支撑块38，第二小腿支撑块38外表面固定连接有对称设置的小腿滑动杆39，小腿滑动杆39均穿设在第一小腿支撑的左侧，第一小腿支撑块37外表面连接有固定小腿滑动杆39的限位组件；
43.限位组件包括按压块40、卡块41和弹簧42，卡块41设有两件，两件卡块41均滑动连接在第一小腿支撑块37和第一小臂支撑块24的内侧，弹簧42设于两个卡块41之间，按压块40的底端开设有等腰梯形的通孔，小腿滑动杆39和小臂滑动杆26外表面均开设有沿轴向均匀分布的多个卡槽43，卡槽43均在卡块41的运动轨迹内，卡块41与卡槽43配合设置，按压块40滑动穿设在第一小腿支撑块37和第一小臂支撑块24的一侧，按压块40与两个卡块41配合设置，卡块41与按压块40底端的通孔相接触的外表面均为楔形设置。
44.具体实施过程如下：
45.需要对患者肢体进行辅助支撑时，将背部支撑板1放置在患者背部，将第一固定带5和第二固定带6自由端拉至胸前并通过卡扣相互配合，使背部支撑板1紧贴在患者背部，转动调节套筒18，调节第一横杆16和第二横杆17之间的相对位置，使本装置与患者肩宽相配合，调节第一大臂支撑块20和第二大臂支撑块21之间的相对位置，使本装置与患者大臂长度相互配合，用手按压按压块40以此调节第一小臂支撑块24和第二小臂支撑块25之间的相对位置，使本装置与患者小臂长度相互配合，然后将小臂固定带15与患者小臂固定；
46.然后将腰部支撑板2放置在患者腰部，通过螺栓螺母调节腰部支撑板2与背部支撑板1之间、连接块与腰部支撑板2之间的相对位置，使本装置与患者胯宽以及身高相互配合，调节第一大腿支撑块33和第二大腿支撑块34之间的相对位置，使本装置与患者大腿长度相互配合，用手按压按压块40以此调节第一小腿支撑块37和第二小腿支撑块38之间的相对位置，使本装置与患者小腿长度相互配合，将尺寸调节好之后，将小腿固定带44与患者小腿固定，完成对整个辅助增强装置的穿戴；
47.在使用本智能辅助增强装置的过程中，大臂支撑组件12、小臂支撑组件13、大腿支撑组件30和小腿支撑组件31粘接的压力传感器分别检测大臂处的支撑力度、小臂处的支撑力度、大腿处的支撑力度和小腿的支撑力度，将各处的支撑力度与中央控制器4内预设的支
撑力度进行对比分析并储存，中央控制器4根据该对比数据分别控制第一驱动电机8、第二驱动电机9、第三驱动电机10、第四驱动电机28和第五驱动电机29的运行，实现对患者各个肢体的辅助支撑，医护人员根据储存的数据分析患者肢体的实际承力情况，并根据该情况定制治疗方案。
48.以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。