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本期向大家推介的是苏州大学医疗器械领域的一项成果：一种下肢行走康复训练机
知识产权信息：
一种下肢行走康复训练机
专利号：ZL202110990617.2
专利类型：发明专利
专利权人：苏州大学
发明人：詹葵华；陆裕豪
背景技术：
下肢行走康复训练机是帮助下肢运动障碍患者锻炼下肢肌肉力量，达到改善并恢复行走能力的一种临床康复治疗器械。
目前医疗康复机构使用的小型下肢康复器械以卧姿或坐姿踩踏式训练机为主，倾向于加强大腿肌肉的力量。而行走训练通常是采用手扶肋木或在助行器支撑下自由行走，缺少步态引导式的训练器械。由适应性跑台系统协同控制的大型康复器械虽有步态引导，但以正常人在跑步机上“迈步”式羽毛状轨迹为步态特征，并不适合行走障碍患者的初期康复训练。这些人群更需要先练习在地面上“踏步”的动作，锻炼行走相关肌肉群的力量，纠正错误姿态，才更有利于逐渐恢复行走功能。
本发明是基于发明专利“一种行走平稳的仿人双足腿机构”（詹葵华；邱梓衔；陆裕豪，专利号：ZL202110999877.6）的结构设计，旨在将贝壳状轨迹输出端作为脚踝外骨骼来帮助患者进行“踏步”式行走训练。由于该轨迹很好地模拟了正常人体的“踏步”动作，并且双组机构的相位差设计可带动支撑腿和摆动腿连贯、平稳地交替运动，未来的产品将在下肢康复医疗设备领域具备核心市场竞争优势。
成果简介：
（一）“踏步”式步态轨迹
发明专利“一种行走平稳的仿人双足腿机构”由一组特定杆长的连杆机构组成，为单驱动装置（图1），行走流畅、平稳。由于脚踝输出的是贝壳状轨迹，存在一段与直线具有5阶密切的近似直线，将此曲线作为步态导引具有两大优点：（1）支撑腿足底与地面（踏板）间不存在冲击和振动，从而有效避免了器械对腿部的额外伤害。（2）代表支撑中期的踝关节停顿时间约占步行周期的30%，与正常人步态周期的时间分配一致。这样，以鞋套装置作为踝关节的外骨骼，可使有部分下肢活动能力的患者在正常的步行姿态引导下，纠正其异常步态，同时增强他们下肢各关节间的运动协调能力。
图1 仿人步态腿机构
（二）造型设计及其衍生产品
本发明采用拐杖式造型（图2），适合于上肢健康状况良好的患者。患者可以借助自身上肢的肌肉力量，利用腋下支撑垫来平衡身体，完成由足部引导的双腿行走动作。由于康复训练时的人体姿态接近于使用拐杖独立步行的姿态，器械造型不生硬，对患者友好，有助于患者建立摆脱器械独立行走的自信心，从而缩短器械辅助的时间。
本训练机结构简单，体形小，易制造，易操作，对使用环境要求低，可开发成小型康复机，作为新一代康复器械进入家庭、社区和养老院。另外，以本专利设计为基础，对于上肢力量欠缺的患者，可通过腰部吊带保护、减重的方式辅助完成腿部训练，也可与大型智能化康复设备配合使用，进一步发挥本产品的优势（图2）。
图2 下肢行走康复训练机结构示意图及其衍生产品的3D模拟图
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