一种残疾人脚控助餐器.pdf

本发明公开了一种残疾人脚控助餐器，主要解决没有双臂或手臂残疾的人吃饭不方便问题。该助餐器主要由夹持装置、伸缩臂、卡肩装置和脚控器四部分组成。伸缩臂伸缩、夹持器摆动和夹取动作，均由脚控器通过带动刹车线来驱动；其余动作比如夹持装置的升降、俯仰等均有人上肢来完成。伸缩臂的高低和角度，夹持器的角度均在使用前由家人调到最佳位置，且调一次即可，以适应不同年龄和体形的人使用。该助残器具有无需电源，自由度少，操作简单易掌握等优点。

权利要求书
1.  一种残疾人脚控助餐器，其特征在于：包括夹持装置、伸缩臂、卡肩装 置和脚控装置；
所述夹持装置包括通过销钉连接的第一夹持器摆动架(2-1)和第二夹持器 摆动架(2-2)，两个夹持器摆动架(2)的顶端具有间隙，并通过缩小间隙使第 一夹持器摆动架(2-1)和第二夹持器摆动架(2-2)张开，两个夹持器摆动架 (2)固定在支撑架(3)上，第一夹持器摆动架(2-1)和第二夹持器摆动架(2-2) 间设置有第一弹簧(15)，支撑架(3)上设置有与第二夹持器摆动架(2-2)连 接的连杆(4)，支撑架(3)上还固定有夹持固定架(5)，支撑架(3)的末端 固定有固定螺栓(6)，支撑架(3)能够在夹持固定架(5)的带动下绕伸缩臂 前端的滑轨固定架(22)顺时针摆动；
所述伸缩臂包括壳体(7)，以及设置在壳体(7)内的一副三级滑轨，壳体 (7)上设置有支撑架(8)，三级滑轨的前端设置有能够固定支撑架(3)上固 定螺栓(6)的滑轨固定架(22)；
所述卡肩装置包括能够固定在肩上的卡块(11)，卡块(11)上设置有能够 固定支撑架(8)的锁扣(12)；
所述脚控装置包括设置在底座(13)的旋转台(14)，底座(13)的边缘上 固定有夹线固定架(16)，夹线固定架(16)的两端固定有第一连接线(17)和 第二连接线(18)，旋转台(14)顺时针转动能够拉伸第一连接线(17)，逆时 针转动能够拉伸第二连接线(18)，旋转台(14)上固定有脚板固定架(19)， 脚板固定架(19)上端铰接有脚板(20)，脚板(20)连接有第三连接线(21)， 向上顶起脚板(20)能够拉伸第三连接线(21)；
所述第一连接线(17)连接三级滑轨，第二连接线(18)连接夹持固定架 (5)，第三连接线(21)连接第一夹持器摆动架(2-1)。

2.  根据权利要求1所述的一种残疾人脚控助餐器，其特征在于：所述三级 滑轨包括从外向内依次设置的三节滑轨，第一滑轮(10-1)位于三级滑轨的中 间，第一滑轮(10-1)上设置有穿线螺栓(38)，在第一节滑轨(9-1)上的后 端固定有第一螺栓(23)，第二节滑轨(9-2)上的前端固定有第二滑轮(10-2)， 后端固定有第二螺栓(34)，第三节滑轨(9-3)上的后端固定有第三螺栓(35)， 前端固定有第四螺栓(39)，第一连接绳(36)绕过第二滑轮(10-2)后，两端 分别固定在第一螺栓(23)和第三螺栓(35)上，第二连接绳(37)绕过第一 滑轮(10-1)后，两端分别固定在第一螺栓(23)和第二螺栓(34)上，弹性 绳(24)的两端分别固定在第一螺栓(23)和第四螺栓(39)上，第一连接线 (17)通过第二穿线螺栓(38)固定，第三节滑轨(9-3)的前端有四个孔,能 够固定支撑架(3)上固定螺栓(6)的滑轨固定架(22)。

3.  根据权利要求1所述的一种残疾人脚控助餐器，其特征在于：所述第二 夹持器摆动架(2-2)的顶端设置有第一穿线螺栓(27)，第三连接线(21)穿 过第一穿线螺栓(27)和第一弹簧(15)与第一夹持器摆动架(2-1)的顶部连 接。

4.  根据权利要求1所述的一种残疾人脚控助餐器，其特征在于：所述卡肩 装置的卡块(11)上连接有通过魔术贴(26)固定在一起的绷带(25)。

5.  根据权利要求1所述的一种残疾人脚控助餐器，其特征在于：所述锁扣 (12)上设置有能够改变锁扣(12)松紧强度的蝶形螺母(28)。

6.  根据权利要求1所述的一种残疾人脚控助餐器，其特征在于：所述第一 夹持器摆动架(2-1)和第二夹持器摆动架(2-2)的下端连接筷子(1)或夹勺 器(29)，夹勺器(29)的顶端开设有能够固定第一夹持器摆动架(2-1)和第 二夹持器摆动架(2-2)的夹持孔(32)，夹勺器(29)的端面上开设有能够固 定勺子的夹勺孔(30)。

7.  根据权利要求1所述的一种残疾人脚控助餐器，其特征在于：所述底座 (13)下部设置有四个支撑腿(31)，支撑腿(31)底部固定有防滑垫。

8.  根据权利要求1所述的一种残疾人脚控助餐器，其特征在于：所述第一 连接线(17)、第二连接线(18)和第三连接线(21)均采用自行车刹车线。

9.  根据权利要求1所述的一种残疾人脚控助餐器，其特征在于：所述夹持 固定架(5)上设置有能够使夹持固定架(5)摆动后自动复位的第二弹簧(33)， 滑轨固定架(22)上设置有能够与第二弹簧(33)配合的支撑柱(40)。

说明书一种残疾人脚控助餐器
技术领域
本发明属于残疾人辅助器具领域，具体涉及一种残疾人脚控助餐器。
背景技术
作为一个身体健全的人，残疾人的生活有多苦、有多不方便我们是难以体 会到的。我们经常可以在大街上、报纸上、电视上看到无双臂的残疾人用脚写 字，用脚吃饭的情景。
通过社会调查和网上查阅相关资料，发现目前残疾人上肢辅助工具种类远 少于下肢辅助工具；并且上肢辅助工具的发展没有什么突破性的结果，就是现 实中用脚挂勺吃饭或练就特殊本领，但这对于成年人来说就非常难了。
现有类似技术(一种手、臂疾病患者的辅助用餐机构，专利号： 200910200409)主要存在结构复杂、部件较多、成本高和适应性差等问题。他 的方案主要采用步进电机、导杆来控制带柄长勺的运动位置，虽然可以实现喂 饭的功能，但与人吃饭的动作过程相比，它的整个运动过程比较机械化，不够 灵巧。同时，喂饭的工具是勺子而不是筷子，这在吃一些面食时将会非常不方 便。同时,此助餐器有四个到六个自由度，且全部有人的双脚来操作，然后通过 电机来驱动机构动作，此种方案没有充分发挥残疾人上半身的灵活性，操作复 杂，不易掌握。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种残疾人脚控助餐器，不需要电 源，需要脚部控制的自由度少，解决了现有助餐器操作复杂、适应性差、成本 高等问题。
为了达到上述目的，本发明包括夹持装置、伸缩臂、卡肩装置和脚控装置；
所述夹持装置包括通过销钉连接的第一夹持器摆动架和第二夹持器摆动 架，两个夹持器摆动架的顶端具有间隙，并通过缩小间隙使第一夹持器摆动架 和第二夹持器摆动架张开，两个夹持器摆动架固定在支撑架上，第一夹持器摆 动架和第二夹持器摆动架间设置有第一弹簧，支撑架上设置有与第二夹持器摆 动架连接的连杆，支撑架上还固定有夹持固定架，支撑架的末端固定有固定螺 栓，支撑架能够在夹持固定架的带动下绕伸缩臂前端滑轨固定架顺时针摆动；
所述伸缩臂包括壳体，以及设置在壳体内的一副三级滑轨，壳体上设置有 支撑架，三级滑轨的前端设置有能够固定支撑架上固定螺栓的滑轨固定架；
所述卡肩装置包括能够固定在肩上的卡块，卡块上设置有能够固定支撑架 的锁扣；
所述脚控装置包括设置在底座的旋转台，底座的边缘上固定有夹线固定架， 夹线固定架的两端固定有第一连接线和第二连接线，旋转台顺时针转动能够拉 伸第一连接线，逆时针转动能够拉伸第二连接线，旋转台上固定有脚板固定架， 脚板固定架上端铰接有脚板，脚板与第三连接线相连，向上顶起脚板能够拉伸 第三连接线；
所述第一连接线连接三级滑轨，第二连接线连接夹持固定架，第三连接线 连接第一夹持器摆动架。
所述三级滑轨包括从外向内依次设置的三节滑轨，第一滑轮位于两对三级 滑轨的中间，第一滑轮上设置有穿线螺栓，在第一节滑轨上的后端固定有第一 螺栓，第二节滑轨上的后端固定有第二螺栓，前端固定有第二滑轮，第三节滑 轨上的后端固定有第三螺栓，前端固定有第四螺栓，第一连接绳绕过第二滑轮 后，两端分别固定在第一螺栓和第三螺栓，第二连接绳绕过第一滑轮后，两端 分别固定在第一螺栓和第二螺栓上，弹性绳的两端分别固定在第一螺栓和第四 螺栓上，第一连接线通过第一滑轮上设置的穿线螺栓固定，第三节滑轨的前端 设置有四个孔,用来安装滑轨固定架。
所述第二夹持器摆动架的顶端设置有第一穿线螺栓，第三连接线穿过第一 穿线螺栓和第一弹簧与第一夹持器摆动架的顶部连接。
所述卡肩装置的卡块上连接有通过魔术贴固定在一起的绷带。
所述锁扣上设置有能够改变锁扣松紧程度的蝶形螺母。
所述第一夹持器摆动架和第二夹持器摆动架的下端连接筷子或夹勺器，夹 勺器的顶端开设有能够固定第一夹持器摆动架和第二夹持器摆动架的夹持孔， 夹勺器的端面上开设有能够固定勺子的夹勺孔。
所述底座下部设置有四个支撑腿，支撑腿底部固定有防滑垫。
所述第一连接线、第二连接线和第三连接线均采用自行车刹车线。
所述夹持固定架上设置有能够使夹持固定架摆动后自动复位的第二弹簧， 滑轨固定架上设置有能够与第二弹簧配合的支撑柱。
与现有技术相比，本发明用脚控制的自由度只有两个，一个是伸缩臂的伸 缩，另外一个是夹持器的摆动，其余动作比如助餐器的升高、俯仰等均有人的 上肢来完成，因为卡肩装置固定在人的上肢，它会通过伸缩臂带动夹持装置动 作，从而可以灵活控制筷子的位置。本发明无需电源，不受使用环境限制，所 有机构的运动均由脚部和残疾人上肢的运动来完成，控制灵活。伸缩臂的位置 和角度，夹持器的角度均在使用前由家人调到最佳位置(伸缩臂的最佳位置为： 当伸缩臂处于完全缩回状态，此时夹持器顺时针摆动85-110度时，筷子末端正 好处于人的嘴部位置即可)，且调一次即可，以适应不同年龄和体形的人使用。
进一步的，本发明将弹性绳固定在第一螺栓和第四螺栓上，能够在不使用 的时候使伸缩臂自动收回。
进一步的，本发明能够通过魔术贴配合绷带使本装置固定在用户身上，操 作方便快捷。
进一步的，本发明卡肩上设置有蝶形螺母，使伸缩臂的位置调整与拆卸更 加方便。
进一步的，本发明具有夹勺器，能够根据食物类型来选取使用筷子或勺子， 提高了本发明的适用性。
进一步的，本发明具有带防滑垫的支撑腿，能够有效防止地面湿滑对本装 置的影响。
进一步的，本发明的第一连接线、第二连接线和第三连接线均采用自行车 刹车线，在夹取食物的时候能够很好的感知夹取力的大小。
进一步的，本发明在夹持固定架上设置有第二弹簧，能够在夹持固定架摆 动后自动复位。
附图说明
图1为本发明夹持装置的结构示意图；
图2为本发明伸缩臂的主视图；
图3为本发明伸缩臂的结构示意图；
图4为本发明卡肩装置的结构示意图；
图5为本发明脚控装置的结构示意图；
图6为本发明夹勺器的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
参见图1，本发明包括夹持装置、伸缩臂、卡肩装置和脚控装置；夹持装置 包括通过销钉连接的第一夹持器摆动架2-1和第二夹持器摆动架2-2，两个夹持 器摆动架2的顶端具有间隙，并通过缩小间隙使第一夹持器摆动架2-1和第二 夹持器摆动架2-2张开，两个夹持器摆动架2固定在支撑架3上，第一夹持器 摆动架2-1和第二夹持器摆动架2-2间设置有第一弹簧15，第二夹持器摆动架 2-2的顶端设置有穿线螺栓27，第三连接线21穿过穿线螺栓27和第一弹簧15 与第一夹持器摆动架2-1的顶部连接，支撑架3上设置有与第二夹持器摆动架 2-2连接的连杆4，支撑架3上还固定有夹持固定架5，支撑架3的末端固定有 固定螺栓6，支撑架3能够在夹持固定架5的带动下绕伸缩臂前端的滑轨固定架 (22)顺时针摆动，夹持固定架5上设置有能够使夹持固定架5摆动后自动复 位的第二弹簧33；
参见图2和图3，伸缩臂包括壳体7，以及设置在壳体7内的一副三级滑轨， 壳体7上设置有支撑架8，三级滑轨包括从外向内依次设置的三节滑轨，第一滑 轮10-1位于两对三级滑轨的中间，第一滑轮10-1上设置有穿线螺栓38，在第 一节滑轨9-1上的后端固定有第一螺栓23，第二节滑轨9-2上的后端固定有第 二螺栓34，前端固定有第二滑轮10-2，第三节滑轨9-3上的后端固定有第三螺 栓35，前端固定有第四螺栓39，第一连接绳36绕过第二滑轮10-2后，两端分 别固定在第一螺栓23和第三螺栓35，第二连接绳37绕过第一滑轮10-1后，两 端分别固定在第一螺栓23和第二螺栓34上，弹性绳24的两端分别固定在第一 螺栓23和第四螺栓39上，第一连接线17通过第二穿线螺栓38固定，第三节 滑轨9-3的前端设置有四个孔，用来固定伸缩臂前端的滑轨固定架22。
参见图4，卡肩装置包括能够固定在肩上的卡块11，卡块11上设置有能够 固定支撑架8的锁扣12，锁扣12上设置有能够改变锁扣12松紧程度的蝶形螺 母28，卡块11上连接有通过魔术贴26固定在一起的绷带25；
参见图5，脚控装置包括设置在底座13的旋转台14，底座13的边缘上固 定有夹线固定架16，底座13下部设置有四个支撑腿31，支撑腿31底部固定有 防滑垫，夹线固定架16的两端固定有第一连接线17和第二连接线18，旋转台 14顺时针转动能够拉伸第一连接线17，逆时针转动能够拉伸第二连接线18，旋 转台14上固定有脚板固定架19，脚板固定架19上端铰接有脚板20，脚板20 与第三连接线21相连，脚尖向上顶起脚板20时，能够拉伸第三连接线21，第 一连接线17连接第一滑轮10-1，第二连接线18连接夹持固定架5。
参见图6，第一夹持器摆动架2-1和第二夹持器摆动架2-2的下端能够连接 筷子1或夹勺器29，夹勺器29的顶端开设有能够固定第一夹持器摆动架2-1和 第二夹持器摆动架2-2的夹持孔32，夹勺器29的端面上开设有能够固定勺子的 夹勺孔30。
使用时，当菜较近时，可直接通过上肢的摆动或俯仰带动夹持器来精确控 制筷子1的位置，当筷子1到达你想吃的食物的上方后，用脚顶起脚板20拉伸 第三连接线21，它会带动两个夹持器摆动，同时会压缩第一弹簧15，从而使第 一夹持器摆动架2-1和第二夹持器摆动架2-2张开，之后通过上肢降低筷子高 度，使筷子位于食物两侧，慢慢放松脚板20，第一夹持器摆动架2-1和第二夹 持器摆动架2-2在第一弹簧15的作用下夹住菜(夹取的力度跟脚板被下放的角 度有关)；之后腰部稍值，使筷子1抬高(不要碰到碗即可)，最后脚部逆时针 转动旋转台14，会带动第二连接线18运动，从而使夹持固定架5摆动，筷子1 将菜喂到嘴里(使用前已将伸缩臂位置调好，故食物可通过筷子的摆动直接喂 到嘴里)，结束后使旋转台14回归到初始位置，夹持固定架5在第二弹簧33的 作用下自动复位，准备再次夹取食物。
当菜较远时，脚部顺时针旋转旋转台14，夹线固定架16拉伸第一连接线 17带动第一滑轮10-1运动，第一滑轮10-1带动第二节滑轨(9-2)伸出，第二 节滑轨9-2上固定有第二滑轮10-2，第二滑轮10-2带动第三节滑轨9-3向外伸 出，最终使伸缩臂全部伸出(实际使用时根据食物的具体距离而定)。当筷子1 到达食物上方时，脚停止旋转，此时通过上肢的摆动或俯仰来精确调节筷子1 的位置，之后用脚顶起脚板20拉伸第三连接线21，带动两个夹持器摆动架2夹 住菜；待菜夹紧后，腰部稍直，使筷子1抬高(不要碰到碗即可)，最后脚部逆 时针转动旋转台14，此时伸缩臂在弹性绳24的作用下自动回收，回到喂饭的最 佳位置，当旋转台14转过中间位置后，夹线固定架16会带动第二连接线18运 动，使夹持固定架5摆动，从而实现筷子1顺时针的摆动，最终将食物喂到嘴 里。
喝汤时，只需要把筷子1换成勺子，通过夹勺器29就可以实现勺子跟夹持 器摆动架2连接；喝汤时的操作与上面类似。
洗筷子1或勺子时只需将其从夹持器摆动架2上拆下即可。
本发明的控制精确且简单；采用自行车刹车线来驱动筷子1夹取食物的最 大好处是你可以很好的感知夹取力的大小，结构简单易操作；如果用电机来驱 动的话还需要安装一些传感器，结构较复杂。