智能康复助力车的制作方法

本实用新型涉及术后恢复技术领域，具体而言，涉及智能康复助力车。

背景技术：

传统的助力车，针对下肢功能障碍的用户，常见的辅助和康复产品往往只具备辅助用户站起/坐下或下肢康复训练中的某一项，而不能很好的将两者结合，并且往往不具备拥有智能感知、姿态调节、环境感知、自主导航及越障、避障的代步功能，使其具有很大的使用局限性。并且，多数产品仍需要其他人辅助进行操作，其存在携带性差，智能化差，效率低，使用寿命短，质量大，成本高，舒适度差的缺陷。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供智能康复助力车，其能够拟合人体运动轨迹，方便换向动作，具有多种康复辅助功能，用户使用更加舒适，便于用户使用，具有较高的实用性和可靠性。

本实用新型的实施例是这样实现的：

智能康复助力车，其包括机架、传感器模组、控制组件、腿部支撑组件和连杆机构，机架包括支架、底板和推杆电机安装座，传感器模组设置在支架或底板，控制组件固定至支架，连杆机构包括第一级左连杆、第二级左连杆、第三级左连杆、第一级右连杆、第二级右连杆、第三级右连杆、第一轴、第二轴、第三轴、推力轴和推杆电机，推杆电机安装座内置入推杆电机后固定至底板顶部，第一级左连杆和第一级右连杆间隔设置且通过第一轴和第二轴连接分别两端、通过推力轴连接中部，第二级左连杆的两端分别连接第三级左连杆和第一级左连杆的一端，第二级右连杆的两端分别连接第三级右连杆和第一级右连杆的一端，第一轴的两端分别固定至第二左连杆一端和第二右连杆一端，第三轴的两端分别穿过第二左连杆另一端固定至第三左连杆、穿过第二右连杆另一端固定至第三右连杆，腿部支撑组件的两侧分别连接至第三级左连杆和第三级右连杆，推力轴的中部与推杆电机铰接。

在本实用新型较佳的实施例中，上述连杆机构还包括第一带轮、第二带轮、第三带轮和第四带轮，第一带轮固定在第一轴的一端，第二轴的两端分别固定第二带轮和第三带轮，第三轴右端设有第四带轮。

在本实用新型较佳的实施例中，上述第一带轮与第二带轮通过皮带相连，使得第一轴和第二轴同步转动，第三带轮与第四带轮通过交叉的皮带相连，使得第二轴和第三轴同步转动。

在本实用新型较佳的实施例中，上述推力轴通过带动第一级左连杆和第一级右连杆，使得第二级左连杆和第二级右连杆相对于底板可转动，同时通过第一带轮、第二带轮、第三带轮和第四带轮的带动，使得第一左连杆和第一右连杆相对于底板可转动，同时第二左连杆和第二右连杆带动第三左连杆和第三右连杆转动，从而第三左连杆和第三右连杆带动腿部支撑组件运动。

在本实用新型较佳的实施例中，上述机架还包括前轮、后轮、车轮电机和车轮电机安装座，前轮和后轮分别安装在底板的底部前端和后端，前轮设置为万向轮，车轮电机安装座固定在底板的底部，车轮电机卡入车轮电机安装座固定，车轮电机的机轴与后轮连接并带动后轮转动。

在本实用新型较佳的实施例中，上述控制组件包括平板放置箱和控制平板，平板放置箱固定至机架，控制平板置于平板放置箱内。

在本实用新型较佳的实施例中，上述腿部支撑组件包括连接盘、腿部支撑器和连接轴，腿部支撑器具有卡入用户腿部的通槽，连接盘固定在腿部支撑器外侧面，连接轴连接至腿部支撑器的内侧，两个连接轴分别连接至第三级左连杆和第三级右连杆。

在本实用新型较佳的实施例中，上述连接盘凸设有限位销，当连接盘随腿部支撑器转动时，限位销将连接盘卡住，以限制转动角度。

在本实用新型较佳的实施例中，上述连接盘的内轴套安装有第一盘簧，连接轴安装有第二盘簧，通过第一盘簧，腿部支撑器前倾转动后实现复位动作，通过第二盘簧，连接轴沿垂直于连接轴的方向折叠收起。

在本实用新型较佳的实施例中，上述传感器模组包括超声波传感器和光学传感器。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过传感器模组感应外部环境并作出判断，进而避障前进，通过控制组件提供用户操作控制智能康复助力车，通过腿部支撑组件为用户提供放置腿的位置，通过连杆机构对腿部支撑组件提供转动和移动式活动的力，通过推力轴带动第一级左连杆和第一级右连杆，使得第二级左连杆和第二级右连杆相对于底板可转动，同时第一左连杆和第一右连杆相对于底板可转动，第二左连杆和第二右连杆带动第三左连杆和第三右连杆转动，从而第三左连杆和第三右连杆带动腿部支撑组件运动；该结构能够拟合人体运动轨迹，方便换向动作，具有多种康复辅助功能，用户使用更加舒适，便于用户使用，具有较高的实用性和可靠性。

本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型中坐板的运动拟合人体的运动轨迹，更舒适；整个装置结构较小，质量轻，在小范围内即可以实现换向等动作，便于室内活动。

2、本实用新型在起始位置时整个装置的机构收缩比例较高，纵向高度较低，便于携带，在室外活动中具有很强的实用性。

3、本实用新型采用纯机械式的皮带连杆结构，利用结构自身的自锁性为用户提供安全保护，可靠性更高，成本低，更具有普及性；本装置可以真正意义上实现独立操作，实现生活上的自理。

4、本实用新型采用模块化的思想，将运动装置的底部进行模块化处理，设置为不同的功能模块，可根据用户的需求可以设计为户外能力更强的大轮、履带等，适合室内的小轮。

5、本实用新型便于进行私人化定制，因为个体的腿部运动轨迹是不一样的，通过采集用户的运动轨迹数据再生执行机构的尺寸，进而实现私人化的定制。

6、本产品具有具备多模态交互与操控、多姿态调节、导航与定位、坡道动态自平衡及主动安全、越障、云平台监控等功能。

7、本实用新型具有较强的经济性，实用性和可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定。

图1为本实用新型智能康复助力车的示意图；

图2为本实用新型智能康复助力车的示意图；

图3为本实用新型连杆机构的示意图；

图4为本实用新型连杆机构的示意图；

图标：1-机架；11-支架；12-底板；13-前轮；14-后轮；15-车轮电机；16-车轮电机安装座；17-推杆电机安装座；2-传感器模组；3-控制组件；31-平板放置箱；32-控制平板；4-腿部支撑组件；41-连接盘；42-腿部支撑器；43-连接轴；5-连杆机构；51-第一级左连杆；52-第二级左连杆；53-第三级左连杆；54-第一级右连杆；55-第二级右连杆；56-第三级右连杆；71-第一轴；72-第二轴；73-第三轴；74-推力轴；75-推杆电机；81-第一带轮；82-第二带轮；83-第三带轮；84-第四带轮。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和表示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

第一实施例

请参照图1，本实施例提供智能康复助力车，其包括机架1、传感器模组2、控制组件3、腿部支撑组件4和连杆机构5，传感器模组2和控制组件3固定在机架1，腿部支撑组件4连接至连杆机构5，连杆机构5固定在机架1，机架1包括支架11、底板12、前轮13、后轮14、车轮电机15、车轮电机安装座16和推杆电机安装座17，传感器模组2包括超声波传感器和光学传感器，控制组件3包括平板放置箱31和控制平板32，腿部支撑组件4包括连接盘41、腿部支撑器42和连接轴43，连杆机构5包括第一级左连杆51、第二级左连杆52、第三级左连杆53、第一级右连杆54、第二级右连杆55、第三级右连杆56、第一轴71、第二轴72、第三轴73、推力轴74、推杆电机75、第一带轮81、第二带轮82、第三带轮83和第四带轮84；该助力车能够通过连杆机构5对腿部支撑组件4作转动和复位运动，方便用户在使用时灵活方便地进行操作。

请参照图2，机架1包括支架11、底板12、前轮13、后轮14、车轮电机15、车轮电机安装座16和推杆电机安装座17，支架11具有供用户使用时进行手扶的拱形结构，该拱形结构的底端设置有螺纹孔，使用螺钉穿过底板12将支架11和底板12固定；推杆电机安装座17通过设置的螺纹孔并使用螺钉连接固定于底板12顶部；车轮电机15通过使用螺钉穿过车轮电机15设置的螺纹孔后固定于车轮电机安装座16；车轮电机安装座16通过设置的螺纹孔使用螺钉连接固定于底板12的底部；支架11的底部安装有卡入前轮13和后轮14的轮座，共设置有前后两对轮座，前轮13和后轮14通过卡入轮座固定在支架11底部以提供支撑和便于前进和后退，前轮13为万向轮，以便于调整方向，在推着助力车行走的过程中，可以实现周向的运动，而不是局限于一个方向的运动，车轮电机15的机轴与后轮14连接并带动后轮14转动，以驱动后轮14前进或后退，车轮电机15为伺服电机。

传感器模组2内置光学传感器与超声波传感器，康复助力车能够通过传感器模组2对周围环境进行分析并反馈，可以实现路径规划导航、越障避障、坡道动态自平衡等功能。

请参照图3和图4，连杆机构5包括第一级左连杆51、第二级左连杆52、第三级左连杆53、第一级右连杆54、第二级右连杆55、第三级右连杆56、第一轴71、第二轴72、第三轴73、推力轴74、推杆电机75、第一带轮81、第二带轮82、第三带轮83和第四带轮84；第一级左连杆51和第一级右连杆54通过第一轴71、第二轴72和推力轴74相连，第一级左连杆51和第一级右连杆54间隔设置且通过第一轴71和第二轴72连接分别两端、通过推力轴74连接中部；第二级左连杆52的两端和第二级右连杆55的两端分别通过第二轴72和第三轴73相连；第三级左连杆53的一端和第三级右连杆56的一端通过第三轴73相连，第三级左连杆53的另一端和第三级右连杆56的另一端分别与腿部支撑组件4相连，这样使得腿部支撑组件4的两侧分别连接至第三级左连杆53和第三级右连杆56，推力轴74的中部与推杆电机75铰接，推杆电机75的机轴顶端设置有连通两侧的通孔，推力轴74的中部设置有环形槽，推力轴74正好卡入通孔内且推杆电机75的机轴顶端卡在环形槽内，推杆电机75安装在推杆电机安装座17，推杆电机安装座17通过轴套结构固定在底板12；第一级左连杆51与第二轴72相连的端部还与第二级左连杆52相连；第一级右连杆54与第二级轴相连的端部还与第二级右连杆55相连；第二级左连杆52与第三轴73相连的端部还与第三级左连杆53相连，第二级右连杆55与第三轴73相连的端部还与第三级右连杆56相连；第一轴71左端设有第一带轮81，第二轴72左端设有第二带轮82，第二轴72右端设有第三带轮83，第三轴73右端设有第四带轮84；第一带轮81与第二带轮82通过皮带相连，使得第一轴71和第二轴72同步转动，第三带轮83与第四带轮84通过交叉皮带相连，使得第二轴72和第三轴73同步转动；推杆电机75驱动推力轴74使得第一级左连杆51与第一级右连杆54摆动，第一级左连杆51与第一级右连杆54在摆动过程中带动第二级左连杆52与第二级右连杆55和第三级左连杆53与第三级右连杆56运动，从而带动腿部支撑组件4运动。第一级左连杆51与第一级右连杆54上有限位孔分别与第一轴71左右两端限位孔重合并通过限位销固定；第二级左连杆52与第二级右连杆55上有限位孔分别与第一轴71左右两端限位孔重合并通过限位销固定；第三级左连杆53与第三级右连杆56上有限位孔分别与第一轴71左右两端限位孔通过限位销固定；推力轴74通过与第一级左连杆51第一级右连杆54相连。该连杆机构5是这样使用的：推杆电机75通过带动推力轴74而来回移动，推力轴74通过带动第一级左连杆51和第一级右连杆54，使得第二级左连杆52和第二级右连杆55相对于底板12可转动，同时通过第一带轮81、第二带轮82、第三带轮83和第四带轮84的带动，使得第一左连杆和第一右连杆相对于底板12可转动，同时第二左连杆和第二右连杆带动第三左连杆和第三右连杆转动，从而第三左连杆和第三右连杆带动腿部支撑组件4运动。

腿部支撑组件4为支撑用户两腿的两个对称的结构,腿部支撑组件4的两侧分别与设置于支架11左右两侧边的连杆机构5相连接,腿部支撑组件4包括连接盘41、连接轴43和腿部支撑器42，腿部支撑器42具有卡入用户腿部的通槽，以将用户腿部固定，连接盘41固定在腿部支撑器42外侧面，连接轴43连接至腿部支撑器42的内侧，即是连接轴43位于两个腿部支撑器42之间的内侧，两个连接轴43的底端分别连接至第三级左连杆53和第三级右连杆56，且连接轴43与第三级左连杆53和第三级右连杆56的连接处设置有第二盘簧并固定，所述连接盘41安装于腿部支撑器42外侧面且与第三极连杆的一端相连接,所述连接轴43安装于腿部支撑器42内侧的轴套上，连接盘41凸设有限位销，限位销为一根向外凸起的柱状结构，当连接盘41随腿部支撑器42转动时，连接轴43转动时抵靠在限位销，使得限位销将连接盘41卡住，以限制连接盘41的转动角度，本实施例的连接盘41为轴套结构，连接盘41的内轴套安装有第一盘簧，使得连接盘41转动到一定位置后，通过第一盘簧恢复形变而产生回复至初始状态的力，腿部支撑器42前倾转动后实现复位动作，连接轴43的底端连接处安装有第二盘簧，连接轴43相对于底板12可转动，通过第二盘簧，连接轴43沿垂直于连接轴43的方向折叠收起。

控制组件3包括平板放置箱31和控制平板32，控制组件3包括平板放置箱31和控制平板32，平板放置箱31固定至机架1，平板放置箱31通过设置螺纹孔并使用螺钉固定在机架1的支架11，控制平板32置于平板放置箱31内，用户通过控制平板32对本实施例进行操作，包括转动、助力起立、前进、后退等动作。

本实施例的工作过程为：

腿部支撑器42位于水平位置，用户从椅子等移至腿部支撑器42上，为站起阶段准备，用户通过控制平板32对康复助力车进行操控，用户可以针对自身需求而选择康复助力车的两种模式，包括康复模式和代步模式。

康复模式：通过控制平板32启动康复模式，帮助用户进行下肢康复训练，为确保安全，此时智能康复助力车的机架1锁定，推杆电机75工作，推杆电机75带动推力轴74进行运动，通过连杆机构5带动腿部下的腿部支撑组件4按照人体运动轨迹进行向上起立运动，至预设终点，推杆电机75停止，用户站起动作完成。用户站起后停顿一段时间，继续操控控制面板控制推杆电机75工作，此时推杆电机75做逆向运动，通过连杆机构5带动腿部下的腿部支撑组件4按照人体运动轨迹进行向下回到初始坐姿状态。起坐次数由用户根据自身情况自行调节，如此反复，可以为用户腿部的康复的起到十分有用的作用。

代步模式：通过控制平板32启动代步模式，为确保安全，此时推杆电机75锁定，用户可以通过控制平板32可以自由操控智能康复助力车运动，当前方有障碍物时，康复助力车的传感器模组2对周围环境进行采集，通过现有的视觉系统技术对环境进行分析，康复助力车会自动躲避前方障碍物，用户还可以通过控制面板选择规划路径，设定目的地，此时康复助力车可以自行导航到目的地。

综上所述，本实用新型实例通过传感器模组感应外部环境并作出判断，进而避障前进，通过控制组件提供用户操作控制智能康复助力车，通过腿部支撑组件为用户提供放置腿的位置，通过连杆机构对腿部支撑组件提供转动和移动式活动的力，通过推力轴带动第一级左连杆和第一级右连杆，使得第二级左连杆和第二级右连杆相对于底板可转动，同时第一左连杆和第一右连杆相对于底板可转动，第二左连杆和第二右连杆带动第三左连杆和第三右连杆转动，从而第三左连杆和第三右连杆带动腿部支撑组件运动；该结构能够拟合人体运动轨迹，方便换向动作，具有多种康复辅助功能，用户使用更加舒适，便于用户使用，具有较高的实用性和可靠性。

本说明书描述了本实用新型的实施例的示例，并不意味着这些实施例说明并描述了本实用新型的所有可能形式。本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本实用新型的原理，应被理解为本实用新型的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本实用新型公开的这些技术启示做出各种不脱离本实用新型实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本实用新型的保护范围内。

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