《一种仿生液压下肢康复助行外骨骼》

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随着社会的发展,下肢瘫痪病人逐渐得到社会的关注,他们对康复助行设备的需求越发迫切。下肢康复训练机械装置作为治疗并解决日常活动的机械设备在这种条件下迅速发展。市场上仿生腿多用于人体假肢领域且多采用被动式,仅能适用于截肢患者进行轻缓的运动,难以解决身体完整的残疾人康复和运动的需求。为此,东北大学机械学院陆志国副教授团队研发了一种仿生液压下肢康复助行外骨骼。这种设备根据正常人体的身高比例设计,各部分均设计了调节装置,适于165厘米到185厘米人穿戴。穿戴者根据身体尺寸,调整髋关节的宽度和大小腿的长度,保证人体的关节轴线节正对外骨骼的关节轴线。腰板至于人体后腰部,背板通过绑带背于背部,脚底板与人体足部相连接。当使用者进行下肢康复运动时,髋关节液压缸控制髋关节屈/伸机构,完成大腿前后摆动,膝盖液压缸控制膝盖屈/伸机构,完成膝盖的摆动。使用者行走时腿部需要侧向抬腿时,髋关节的内收/外展机构随人体运动,当需要转弯时,髋关节旋内/旋外机构随人体运动。当遇到不平整倾斜的地面时,踝关节外展/内收机构轻微旋转以适应地面的角度,弹性钢板起到辅助支撑作用。脚板处的合页贴合运动中弯曲的脚掌。该装置采用连杆仿生膝盖,根据人体骨骼相互啮合的结构设计,在收腿时大腿部分会陷入小腿的凹糟内,既改变了旋转中心,又起到限位的作用,使行走过程中机器与人体膝关节旋转中心保持一致。采用三轴髋关节设计,外展与内收自由度移动到臀部后侧,既保证足够自由度,不影响正常的坐立,又使人机运动更加协调。采用微型液压驱动,使腿部整体质量偏小,运动惯性较小。各部分均设计长度调节机构,可以适用于不同身高胖瘦的患者。

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