本文關(guān)鍵詞：腦卒中癱瘓下肢外骨骼康復(fù)機(jī)器人的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 本文研究的是一種用于輔助腦卒中和脊椎損傷患者恢復(fù)下肢步行能力的康復(fù)醫(yī)療機(jī)器人。傳統(tǒng)的康復(fù)醫(yī)療方式局限于理療師個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)和能力，而這種機(jī)器人是把下肢外骨骼技術(shù)運(yùn)用于康復(fù)訓(xùn)練之中，可以將理療師從繁重的訓(xùn)練任務(wù)中解放出來，還可以客觀記錄訓(xùn)練過程中患者的訓(xùn)練數(shù)據(jù)，供理療師分析評價(jià)治療效果；機(jī)器人所記錄下的詳細(xì)數(shù)據(jù)，還可以使理療師能夠深入了解中樞神經(jīng)康復(fù)的規(guī)律。 本文首先對人體下肢肌肉骨骼運(yùn)動機(jī)理以及腦卒中和脊椎損傷患者下肢康復(fù)方法進(jìn)行研究，明確了采用機(jī)器人的康復(fù)目標(biāo)，并為擬人化的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。 然后通過拉格朗日動力學(xué)方程建立人體步行的動力學(xué)模型，利用Matlab對動力學(xué)模型進(jìn)行了計(jì)算，為控制策略的制定做了準(zhǔn)備，并且為后續(xù)ADAMS的仿真分析打下理論基礎(chǔ)。 接著按照人機(jī)工程學(xué)和擬人化的原則，，采用電機(jī)驅(qū)動的方式，設(shè)計(jì)出機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)。并基于三維參數(shù)化軟件Pro/E建立外骨骼下肢康復(fù)機(jī)器人的實(shí)體模型，在動力學(xué)仿真ADAMS中進(jìn)行仿真。 在上述研究的基礎(chǔ)上開發(fā)出一套下肢外骨骼康復(fù)機(jī)器人的原型實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，包括機(jī)械結(jié)構(gòu)的加工和組裝、以及控制系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)。通過實(shí)驗(yàn)研究，該系統(tǒng)能夠很好的完成對患者下肢的被動訓(xùn)練任務(wù)，為今后開展進(jìn)一步深入研究打下基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：外骨骼 下肢康復(fù)訓(xùn)練 機(jī)器人 電機(jī)驅(qū)動 拉格朗日動力學(xué)方程 動力學(xué)仿真
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號】：TH789
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-6
• 目錄6-8
• 第一章 緒論8-16
• 1.1 研究背景與意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展9-14
• 1.2.1 國內(nèi)外康復(fù)機(jī)器人的研究現(xiàn)狀9-11
• 1.2.2 國內(nèi)外下肢外骨骼的研究現(xiàn)狀11-14
• 1.3 下肢外骨骼康復(fù)機(jī)器人技術(shù)難點(diǎn)分析14
• 1.4 本文研究內(nèi)容14-15
• 1.5 本章小結(jié)15-16
• 第二章 腦卒中癱瘓患者下肢運(yùn)動及康復(fù)研究16-24
• 2.1 引言16
• 2.2 腦卒中癱瘓患者下肢運(yùn)動機(jī)理的研究16-22
• 2.2.1 下肢解剖學(xué)16-19
• 2.2.2 腦卒中癱瘓患者下肢肌肉骨骼運(yùn)動原理19-22
• 2.3 腦卒中及脊椎損傷患者的下肢康復(fù)方法22-23
• 2.3.1 腦卒中的康復(fù)評定及治療方法22-23
• 2.3.2 脊椎損傷的康復(fù)評定及治療方法23
• 2.4 本章小節(jié)23-24
• 第三章 人體步行的動力學(xué)模型的建立24-38
• 3.1 引言24
• 3.2 動力學(xué)模型建立的理論基礎(chǔ)24-28
• 3.2.1 動力學(xué)分析方法及其比較24-25
• 3.2.2 分析力學(xué)基礎(chǔ)及拉格朗日方程25-28
• 3.3 人體步行動力學(xué)模型的建立28-34
• 3.3.1 單腿支撐相30-31
• 3.3.2 雙腿支撐相31-33
• 3.3.3 雙腿作用相33-34
• 3.4 人體步行動力學(xué)模型的仿真34-37
• 3.4.1 相關(guān)人體參數(shù)的確定34
• 3.4.2 模型輸入?yún)?shù)的確定34-36
• 3.4.3 模型的輸出力矩36-37
• 3.5 本章小節(jié)37-38
• 第四章 下肢外骨骼康復(fù)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)38-54
• 4.1 引言38
• 4.2 總體設(shè)計(jì)要點(diǎn)38-44
• 4.2.1 關(guān)節(jié)設(shè)計(jì)和自由度分配40-41
• 4.2.2 身材兼容性的考慮41-42
• 4.2.3 平衡緩沖機(jī)構(gòu)42-44
• 4.3 驅(qū)動部分設(shè)計(jì)44-49
• 4.3.1 驅(qū)動器的定位44-45
• 4.3.2 驅(qū)動器的行程的確定45-46
• 4.3.3 驅(qū)動器驅(qū)動方式的選擇和實(shí)現(xiàn)46-49
• 4.4 機(jī)械系統(tǒng)仿真49-53
• 4.4.1 ADAMS簡介49-50
• 4.4.2 基于ADAMS的動力學(xué)分析50-53
• 4.5 本章小節(jié)53-54
• 第五章 下肢外骨骼康復(fù)機(jī)器人原型系統(tǒng)的建立54-67
• 5.1 引言54
• 5.2 機(jī)械結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)54-58
• 5.2.1 驅(qū)動元件的選型計(jì)算54-58
• 5.2.2 平衡緩沖機(jī)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)58
• 5.3 控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)58-64
• 5.3.1 控制策略的探索研究59-60
• 5.3.2 軟件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)60-61
• 5.3.3 硬件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)61-64
• 5.4 試驗(yàn)研究64-66
• 5.4.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析65-66
• 5.5 本章小結(jié)66-67
• 第六章 總結(jié)與展望67-68
• 6.1 總結(jié)67
• 6.2 展望67-68
• 參考文獻(xiàn)68-71
• 致謝71-72
• 科研成果72-73
• 攻讀碩士學(xué)位期間參與申請的專利72
• 攻讀碩士學(xué)位期間參與的科研項(xiàng)目72-73

【引證文獻(xiàn)】

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中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

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10 陳濵;減重步行訓(xùn)練機(jī)器人實(shí)驗(yàn)樣機(jī)研究[D];清華大學(xué);2010年

  本文關(guān)鍵詞：腦卒中癱瘓下肢外骨骼康復(fù)機(jī)器人的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：340559