CN120078628B 一种具有矫正步态功能的辅助行走装置 （内蒙古工业大学）

(19)国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号CN120078628B(65)同一申请的已公布的文献号(73)专利权人内蒙古工业大学地址010051内蒙古自治区呼和浩特市新城区爱民街49号(72)发明人王坤闫超伟朱伟光(74)专利代理机构北京新科华领知识产权代理事务所(普通合伙)16115专利代理师吴变变A61H3/00(2006.01)审查员王倩一种具有矫正步态功能的辅助行走装置本发明涉及辅助行走装置领域，尤其涉及一种具有矫正步态功能的辅助行走装置。包括有辅助鞋、第一气囊和第二气囊等；辅助鞋上固接有控制器；辅助鞋固接有第一气囊；辅助鞋固接有四个成矩形阵列分布的第二气囊。本发明实现了，在患者进行康复训练时，根据患者的实际情况使对应的第二气囊充气膨胀与患者上翘侧足底接触，为患者的上翘侧足底提供受力点，同时通过传感器对第二气囊的受压状态进行检测，在第二气囊未受压时控制振动器对患者的小腿进行振动提示，且第二气囊分为下气囊和上气囊，医生可根据患者的实际情况对下气囊的充气状态进行调整；进而训练过程中减小患者上翘侧足⑧⑧2121.一种具有矫正步态功能的辅助行走装置，包括有辅助鞋(1);其特征在于，还包括有(107)、连通组件和调节组件；辅助鞋(1)上固接有控制器(2);辅助鞋(1)固接有第一气囊(101);辅助鞋(1)固接有四个成矩形阵列分布的第二气囊(102);第二气囊(102)均由下气每个第二气囊(102)的下气囊(10201)和上气囊(10202)之间均设置有分隔层(10203);辅助鞋底上固接有保护罩(105);保护罩(105)下侧固接有与第二气囊(102)位置对应的第三气囊(107);每个上气囊(10202)与对应的第三气囊(107)之间均连通有第二连接管(106);每输气组件包括有分流阀(5)和第一连接管(104);控制器(2)内设置有气泵；辅助鞋(1)制器(2)内的气泵之间连接有进气管(5001);分流阀(5)的出气口与对应的第一气囊(101)和第二气囊(102)之间均连接有第一连接管(104);与第二气囊(102)连通的第一连接管件包括有外壳(108)、扭动环(109)、滑动杆(201)、限位块(202)、密封阀(203)和固定块(204);每个第二连接管(106)上均固接有外壳(108);外壳(108)与对应的第三气囊(107)之间通过支管(10601)连通；每个外壳(108)上侧均转动连接有扭动环(109);每个扭动环(109)与对应的滑动杆(201)螺纹连接；每个滑动杆(201)中部均固接有限位块(202);每个外壳(108)内侧上部均开设有若干个滑槽(10801);每个限位块(202)均在对应的滑槽(10801)内上下滑动；每个外壳(108)内侧下部均固接有固定块(204);每个固定块(204)中部均开设有进气槽(20401);每个滑动杆(201)下侧均固接有一个密封阀(203);每个密封阀有传感器(103)和振动器(3);控制器(2)内设置有接收器；每个第一气囊(101)和第二气囊38.根据权利要求5所述的一种具有矫正步态功能的辅助行走装置，其特征在于，还包括有卡环(4);辅助鞋(1)的脚踝处设置有卡环(4)。9.根据权利要求8所述的一种具有矫正步态功能的辅助行走装置，其特征在于，卡环(4)内侧设置有电加热片。4技术领域[0001]本发明涉及辅助行走装置领域，尤其涉及一种具有矫正步态功能的辅助行走装背景技术[0002]脑卒中患者康复后通常伴随足内翻、足下垂的后遗症，导致正常行走功能障碍，患成严重后果；而现有的辅助行走装置多采用足部机械约束(如绑带系统、外骨骼支具)作为主要干预手段，通过物理限制异常关节活动度改善步态对称性。但临床研究表明，此类异常步态的病理机制并非足部结构性畸形，而是中枢神经系统损伤导致的运动控制功能障碍。[0005]3、限制踝关节自然活动度会影[0006]进一步地，现有的辅助行走校正装置在患者进行康复训练时，患者在产生摔倒前，无法及时捕捉信息对患者进行提示。发明内容[0007]为了克服现有的辅助行走装置多采用足部机械约束作为主要干预手段，患者无法对脚部进行自由控制，不利于患者康复训练的缺点，本发明提供一种具有矫正步态功能的辅助行走装置。[0008]技术方案如下：一种具有矫正步态功能的辅助行走装置，包括有辅助鞋；还包括有上固接有控制器；辅助鞋固接有第一气囊；辅助鞋固接有四个成矩形阵列分布的第二气囊；第二气囊均由下气囊和上气囊组成；下气囊为硬质气囊；上气囊为软质气囊；每个第二气囊的下气囊和上气囊之间均设置有分隔层；辅助鞋内设置有用于分别向第一气囊和第二气囊输气的输气组件；辅助鞋的鞋底上固接有保护罩；保护罩下侧固接有与第二气囊位置对应的第三气囊；每个上气囊与对应的第三气囊之间均连通有第二连接管；每个第二连接管上均设置有用于调节气流流通压力的调节组件。[0009]作为优选，输气组件包括有分流阀和第一连接管；控制器内设置有气泵；辅助鞋内固接有分流阀，分流阀设置有一个进气口和五个出气口；分流阀的进气口与控制器内的气泵之间连接有进气管；分流阀的出气口与对应的第一气囊和第二气囊之间均连接有第一连接管；与第二气囊连通的第一连接管只与第二气囊上对应的下气囊连通；每个上气囊在初始状态下均为膨胀状态。第二连接管上均固接有外壳；外壳与对应的第三气囊之间通过支管连通；每个外壳上侧均5转动连接有扭动环；每个扭动环中部均转动连接有一个滑动杆；每个滑动杆上侧外部设置有螺纹；扭动环与对应的滑动杆螺纹连接；每个滑动杆中部均固接有限位块；每个外壳内侧上部均开设有若干个滑槽；每个限位块均在对应的滑槽内上下滑动；每个外壳内侧下部均固接有固定块；每个固定块中部均开设有进气槽；每个滑动杆下侧均固接有一个密封阀；每个密封阀均在对应的进气槽内滑动。[0011]作为优选，每个第一气囊上表面和上气囊上表面均为粗糙面。[0012]作为优选，辅助鞋上设置有若干个透气孔。[0013]作为优选，还包括有传感器和振动器；控制器内设置有接收器；每个第一气囊和第二气囊上表面均设置有传感器，传感器上表面和下表面均设置有传感点；每个传感器均与控制器电连接；辅助鞋上固接有若干个振动器，每个振动器均与控制器电连接。[0014]作为优选，每个分隔层上侧均设置为凹凸状。[0015]作为优选，每个扭动环外表面均设置为粗糙面。[0017]作为优选，卡环内侧设置有电加热片。[0018]有益效果是：在患者进行康复训练时，根据患者的实际情况使对应的第二气囊充气膨胀与患者上翘侧足底接触，为患者的上翘侧足底提供受力点，同时通过传感器对第二气囊的受压状态进行检测，在第二气囊未受压时控制振动器对患者的小腿进行振动提示，使患者可以知晓自身的训练状态，继提高训练效果；[0019]第二气囊分为下气囊和上气囊，医生可根据患者的实际情况对下气囊的充气状态进行调整；进而训练过程中减小患者上翘侧足底的下压幅度，使患者循序渐进地进行训练，提高训练效果，提高了设备对不同患者状况的适应性；且通过天然橡胶制成的软质气囊减小上气囊对患者足底的反向挤压力，提高患者训练时的舒适度；通过复合材料制成的硬质气囊下气囊承托患者足底，提高承托稳定性，提高患者训练时的安全性；[0020]当患者对上气囊进行挤压时，通过第二连接管将上气囊内的气体送入第三气囊，使上翘侧足底上方的第三气囊向下膨胀，将患者的上翘侧足底向下挤压，帮助患者进行康复训练，同时医生可通过转动扭动环调节密封阀与进气槽之间的距离，进而调整进气槽的大小，改变患者将上气囊下压时所需要的挤压力，进而根据患者的训练情况对患者进行强化或弱化训练。[0021]本发明还具有如下有益效果：[0022]辅助鞋的脚踝处设置有卡环，卡环内侧设置有电加热片，且电加热片与控制器电连接，一些老年患者通常伴有风湿病，导致其脚踝位置产生疼痛，此时通过控制器对电加热片加热，进而对患者的脚踝进行热疗，提高患附图说明[0023]图1为本发明的具有矫正步态功能的辅助行走装置立体结构示意图；[0024]图2为本发明的控制器、振动器和卡环组合立体结构示意图；[0025]图3为本发明的第一气囊、第二气囊和传感器组合立体结构示意图；[0026]图4为本发明的分流阀、第一气囊和第二气囊连通状态图。[0027]图5为本发明的第二气囊、第二连接管和第三气囊组合立体结构示意图；6[0028]图6为本发明的上气囊与下气囊组合剖视图；[0029]图7为本发明的滑动杆和密封阀向上移动状态图；[0030]图8为本发明的滑动杆和密封阀向下移动状态图。103-传感器，104-第一连接管，105-保护罩，1108-外壳，10801-滑槽，109-扭动环，201-滑20401-进气槽。具体实施方式[0032]以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。[0033]实施例1[0034]一种具有矫正步态功能的辅助行走装置，如图1气囊107、连通组件和调节组件；辅助鞋1上固接有控制器2;辅助鞋1的鞋后跟处固接有第一气囊101;辅助鞋1的鞋中底和前掌处固接有四个成矩形阵列分布的第二气囊102;第二气囊102均由下气囊10201和上气囊10202组成；下气囊10201为由复合材料制成的硬质气囊；上气囊10202为由天然橡胶制成的软质气囊；每个第二气囊102的下气囊10201和上气囊10202之间均设置有分隔层10203;辅助鞋1内设置有输气组件；辅助鞋1的鞋底上固接有保护罩105;保护罩105下侧固接有与第二气囊102位置对应的第三气囊107;每个上气囊10202与对应的第三气囊107之间均连通有第二连接管106;每个第二连接管106上均设置有调节组件。[0036]输气组件包括有分流阀5和第一连接管104;控制器2内设置有气泵；辅助鞋1内固接有分流阀5,分流阀5设置有一个进气口和五个出气口；分流阀5的进气口与控制器2内的气泵之间连接有进气管5001;分流阀5的出气口与对应的第一气囊101和第二气囊102之间均连接有第一连接管104;与第二气囊102连通的第一连接管104只与第二气囊102上对应的下气囊10201连通；每个上气囊10202在初始状态下均为膨胀状态。204;每个第二连接管106上均固接有外壳108;外壳108与对应的第三气囊107之间通过支管10601连通；每个外壳108上侧均转动连接有扭动环109;每个扭动环109中部均转动连接有一个滑动杆201;每个滑动杆201上侧外部设置有螺纹；扭动环109与对应的滑动杆201螺纹连接；每个滑动杆201中部均固接有限位块202;每个外壳108内侧上部均开设有四个滑槽10801;每个限位块202均在对应的滑槽10801内上下滑动；每个外壳108内侧下部均固接有固定块204;每个固定块204中部均开设有进气槽20401;每个滑动杆201下侧均固接有一个密封阀203;每个密封阀203均在对应的进气槽20401内滑动。[0038]每个第一气囊101上表面和上气囊10202上表面均为粗糙面。[0039]辅助鞋1上设置有若干个透气孔1001,通过透气孔1001增加辅助鞋1的透气性，提高患者穿上辅助鞋1进行康复训练时的舒适性。[0040]还包括有传感器103和振动器3;控制器2内设置有接收器；每个第一气囊101和第二气囊102上表面均设置有传感器103,传感器103上表面和下表面均设置有传感点；第二气7囊102上的传感器103位于上气囊10202表面；每个传感器103均与控制器2电连接；辅助鞋1上固接有三个振动器3,每个振动器3均与控制器2电连接；振动器3位于辅助鞋1足踝后端，[0041]每个分隔层10203上侧均设置为凹凸状。[0042]每个扭动环109外表面均设置为粗糙面，便于患者和医生转动扭动环109进行调[0044]脑卒中患者康复后通常伴随足内翻和足外翻等后遗症，当患者将辅助鞋1穿好行走时，辅助鞋1与地面接触后，此时患者脚底上翘侧无法与辅助鞋1鞋底接触，因此患者脚底有较大部分为悬空状态；导致患者行走时身体会不自觉前倾，且脑中卒患者神经运动功能果；因此医生可更具患者的情况，通过控制器2内的气泵向脚底上翘侧下方的第一气囊101或第二气囊102内充气，使对应的第一气囊101和第二气囊102充气膨胀，进而与患者上翘侧足底接触，为患者上翘侧足底提供受力点；[0045]同时，当辅助鞋1与地面接触后，患者可逐渐尝试控制上翘侧足底向下翻转，进行康复训练，须知在患者控制上翘侧足底向下翻转的过程中，第二气囊102会受压收缩，但考虑到患者神经系统受伤，无法判断上翘侧足底是否向下翻转，因此第一气囊101和第二气囊102上设置有传感器103,当患者上翘侧足底并未向下翻转时，此时传感器103上侧的传感点未受压或受压力较小，控制器2内的接收器收到信息后会控制振动器3对患者的小腿进行振动提示，患者收到振动提示后即可继续控制上翘侧足底向下翻转，进行康复训练；[0046]当第二气囊102收缩至初始状态后，表明患者完成一次康复训练，此时传感器103底部的传感点与第二气囊102底面接触，控制器2内的接收器收到信息后不再控制振动器3对患者的小腿进行振动提示，而后患者也可知晓此次康复训练完成，而后患者再进行下一次的康复训练。[0047]但当遇到一些较为严重的患者时，如：辅助鞋1穿好后，若患者上翘侧的足底与辅助鞋1鞋底之间存在较大间隙如：存在5cm以上的间隙时，患者可能无法一次性将上翘侧的足底完全压下，因此，此类患者的康复训练需要循序渐进，此时如图3-图5所示：第二气囊102分为下气囊10201和上气囊10202,医生可根据患者的实际情况对下气囊10201的充气状态进行调整，如：可先通过控制器2内的气泵分流阀5内充气，进而通过分流阀5将气体送至对应的下气囊10201内，使位于患者上翘侧下部的下气囊10201向上膨胀3cm,使下气囊10201持续保持膨胀状态；[0048]因此，当患者后续控制上翘侧足底向下翻转时，上侧的上气囊10202受压收缩，下侧的下气囊10201持续保持膨胀状态不收缩，因此当患者控制上翘侧足底向下翻转2cm后，传感器103底部的传感点就会与分隔层10203接触，而后振动器3不再振动，此时一次康复训练完成，进而通过此方法医生可根据实际情况调整下气囊10201的充气状态，如使下气囊[0049]进一步地，当上气囊10202受压后气体会通过第二连接管106进入对应的第三气囊107内；进而使上翘侧足底上方的第三气囊107向下膨胀，将患者的上翘侧足底向下挤压，帮8助患者进行康复训练。[0050]且在基于上述效果的基础上，医生可根据患者的训练情况对患者进行强化或弱化训练，如图5-图8所示：当患者控制上翘侧足底向下翻转与上气囊10202接触时，上气囊10202受压后气体会通过第二连接管106进入对应的第三气囊107内，此过程中，气流会进入外壳108内，因此医生可通过转动扭动环109,进而带动滑动杆201进行上下移动，此处须知，扭动环109进行扭动时会带动滑动杆201进行转动，但滑动杆201受限位块202限位，只可进行上下滑动，且滑动杆201与扭动环109螺纹连接，因此在扭动环109进行扭动后，滑动杆201和密封阀203会进行上下滑动，进而改变密封阀203与进气槽20401之间的距离，进而改变进气槽20401的大小，因此当对一些训练情况比较良好的患者进行康复训练时，以从上往下看为基准，医生可对扭动环109进行顺时针转动，进而带动滑动杆201和密封阀203向下移动，进而缩短密封阀203与进气槽20401之间的距离，使进气槽20401变小，因此通过进气槽20401的气流的流量变少因此当患者将上气囊10202向下挤压时，患者需要使用更大的下翻力才可将上气囊10202内的气体挤出，进而通过此方法对情况比较良好的患者进行强化训[0051]当对一些训练情况不太好的患者进行康复训练时，可对扭动环109进行逆时针转动，进而带动滑动杆201和密封阀203向上移动，进而增大密封阀203与进气槽20401之间的距离，使进气槽20401变大，此时通过进气槽20401的气流的流量变多，因此当患者将上气囊10202向下挤压时，只需更小的力就可将上气囊10202向下挤压完成训练，进而通过此方法照顾一些训练情况不太好的患者，减轻其训练强度，循序渐进，提高了设备对不同康复状况患者适应性。[0052]进一步地，下气囊10201为由复合材料制成的硬质气囊；上气囊10202为由天然橡胶制成的软质气囊；患者在控制上翘侧足底向下翻转与上气囊10202接触时，通过天然橡胶制成的软质气囊减小上气囊10202对患者足底的反向挤压力，提高患者训练时的舒适度；[0053]当上气囊10202完全收缩后，此时通过复合材料制成的硬质气囊下气囊10201承托[0054]在上述技术效果的基础上，本发明还具有如下优点：[0055]如图1所示：辅助鞋1上设置有若干个透气孔1001,通过透气孔1001增加辅助鞋1的透气性，提高患者穿上辅助鞋1进行康复训练时的舒适性。[0056]如图3所示：每个第一气囊101上表面和上气囊10202上表面均为粗糙面，增加患者足底与第一气囊101和上气囊10202之间的摩擦力，提高患者训练时的安全性。[005