截癱是一種嚴重的下肢運動系統(tǒng)損傷疾病,嚴重影響患者生活質量,也給家庭和社會造成沉重的經(jīng)濟負擔。我國擁有龐大的截癱人群,如何使患者離開病床、擺脫輪椅、融入社會是康復工程研究亟需解決的難點問題。近年來,動力下肢外骨骼在醫(yī)療領域的應用給截癱患者的直立助行和康復訓練提供了新的選擇。然而,當前研究以基于機器人思路設計的關節(jié)驅動型外骨骼為主。這種形態(tài)的外骨骼在實際應用中出現(xiàn)的一系列問題限制了其在臨床上的廣泛推廣。為此,本研究提出了一種新的輪式驅動外骨骼形態(tài),通過實物樣機研發(fā)和理論分析探索了這種新式外骨骼在截癱助行和康復訓練方面的可行性,主要開展了以下幾個方面的工作:針對現(xiàn)有關節(jié)驅動型外骨骼機電系統(tǒng)復雜、臨床推廣受限的問題,本研究從截癱患者的根本需求入手,研發(fā)了一款低成本、高效能、簡單可靠的直立助行外骨骼。該外骨骼采用電機-同步帶-輪子結構的輪式驅動模塊、藍牙無線控制、HKAF形態(tài)機械結構,并以助行架輔助平衡。完成了健康人和T10患者的穿戴實驗,并在運動分析系統(tǒng)中定量評估了關節(jié)運動波動和肌肉活動度情況。針對當前患者在康復訓練中自主性有限,影響訓練參與度的問題,本研究基于患者主導原理,研發(fā)了一款可幫助... 

【文章來源】：清華大學北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：137 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

外骨骼發(fā)展歷程

(a) Locomat[9, 10](b) LOPES[11, 12](c) ALEX[13-15](d) MINDWALKER[51, 52](e) Auckland System[53]圖 1.2 主要跑步機式外骨骼實物應用于跑步機式外骨骼中的 BWS 系統(tǒng)按其結構可以分為柔性線纜式cBWS（cable body weight support）和固定結構式 sBWS（structural body weightsupport)。由美國特拉華大學研究人員研發(fā)的 ALEX(Active Leg Exoskeleton)

6(a) 截癱步行機[37, 38](b) EXPOS[55](c) WalkTrainer[57, 58](d) NaTUre-gaits[59, 60]圖 1.3 主要著地行走式外骨骼實物

【參考文獻】：
期刊論文
[1]地震后脊髓損傷患者的救治與康復[J]. 李建軍,高峰,劉舒佳.  中國康復理論與實踐. 2008(07)
[2]減重步行康復訓練機器人研究進展[J]. 程方,王人成,賈曉紅,張濟川.  中國康復醫(yī)學雜志. 2008(04)
[3]電驅動雙自由度截癱步行器的研究[J]. 王人成,白彩勤,張濟川,金德聞,張培玉.  中國康復醫(yī)學雜志. 1996(05)
[4]雙關節(jié)單自由度截癱步行器的研究[J]. 張濟川,金德聞,周文.  中國康復醫(yī)學雜志. 1991(06)

博士論文
[1]兩輪自平衡移動機器人建模與控制研究[D]. 茅力非.華中科技大學 2013
[2]基于柔性外骨骼人機智能系統(tǒng)基礎理論及應用技術研究[D]. 張佳帆.浙江大學 2009
[3]可穿戴型助力機器人技術研究[D]. 陳峰.中國科學技術大學 2007

碩士論文
[1]下肢截癱康復步行機的結構設計及仿真分析[D]. 陳圓意.南京理工大學 2013
[2]截癱患者下肢康復機器人設計與實驗研究[D]. 劉洪濤.燕山大學 2010



本文編號：3457881