本文關鍵詞：繩驅(qū)動助行機構控制　出處：《哈爾濱工程大學》2011年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：隨著人口老齡化加劇,外傷和交通事故的增多,越來越多的人群需要不同程度的肢體康復治療,減重步態(tài)訓練是下肢患者康復治療普遍采用的有效方法之一,康復效果也得到了眾多國內(nèi)外康復中心的認可。本文研究的繩驅(qū)動助行機構屬于減重步態(tài)訓練的一種,能夠幫助截癱、偏癱和有下肢行走困難的患者進行下肢康復訓練,具有較廣泛的應用價值。 本文首先介紹了助行康復機器人的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,并分析了繩索牽引技術在康復領域方面的應用。根據(jù)繩索牽引具有結構簡單、柔順性好等眾多優(yōu)點,提出了基于繩驅(qū)動的助行機構總體方案,利用Pro/E三維設計軟件進行了繩驅(qū)動助行機構的結構研究。 其次,利用Matlab/Simulink仿真環(huán)境下的機構系統(tǒng)模塊集(SimMechanics)建立了助行機構的仿真模型,根據(jù)人體下肢運動原理,進行了助行機構的運動仿真分析研究,分析結果驗證助行機構研究的合理性和正確性。 再次,依據(jù)繩驅(qū)動助行機構運動控制的需要,制做了繩驅(qū)動助行機構系統(tǒng)的實驗樣機,進行了繩驅(qū)動助行機構控制系統(tǒng)的研究與仿真分析。并基于dSPACE半物理仿真系統(tǒng)對繩驅(qū)動助行機構系統(tǒng)進行了實驗研究,主要包括控制系統(tǒng)的驅(qū)動控制特性試驗,不同條件下的軌跡跟蹤試驗和減重步態(tài)康復訓練控制實驗。通過對實驗結果進行分析,結果表明繩驅(qū)動助行機構系統(tǒng)的控制性能和精度滿足患者減重步態(tài)訓練的要求。
[Abstract]:With the aging of the population and the increasing number of injuries and traffic accidents, more and more people need different degrees of limb rehabilitation treatment. Weight loss gait training is one of the most effective methods of rehabilitation treatment for lower extremity patients. The effect of rehabilitation has been recognized by many rehabilitation centers at home and abroad. The rope driven walking aid mechanism studied in this paper is a kind of weight-reducing gait training which can help paraplegia. The patients with hemiplegia and lower limb walking difficulties have extensive application value for lower limb rehabilitation training. This paper first introduces the research status of walking rehabilitation robot at home and abroad, and analyzes the application of rope traction technology in rehabilitation field. According to the advantages of rope traction, such as simple structure, good flexibility and so on. The overall scheme of rope driven assist mechanism is proposed, and the structure of rope driving aid mechanism is studied by using Pro/E 3D design software. Secondly, the simulation model of the mechanism assistance mechanism is established by using the mechanism system module set SimMechanics under the Matlab/Simulink simulation environment. According to the principle of human lower limb motion, the kinematic simulation analysis of the walking aid mechanism is carried out, and the results verify the rationality and correctness of the research. Thirdly, according to the need of the motion control of the rope driven walking aid mechanism, the experimental prototype of the rope driven moving aid mechanism system is made. The control system of rope driving mechanism is studied and simulated. Based on dSPACE semi-physical simulation system, the system of rope driving aid mechanism is studied experimentally. It mainly includes the drive and control characteristic test of the control system, the track tracking test under different conditions and the control experiment of weight-reducing gait rehabilitation training. The results of the experiment are analyzed. The results show that the control performance and precision of the rope driven walking aid system can meet the requirement of gait training.
【學位授予單位】：哈爾濱工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：TH112

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本文編號：1397248