空間四自由度串并混聯(lián)下肢康復(fù)機(jī)器人設(shè)計(jì)與分析
本文關(guān)鍵詞: 下肢康復(fù)機(jī)器人 串并混聯(lián)機(jī)器人 康復(fù)訓(xùn)練 運(yùn)動(dòng)學(xué) ADAMS仿真 出處:《機(jī)械工程學(xué)報(bào)》2017年13期 論文類型:期刊論文
【摘要】:腦卒中和其他原因?qū)е孪轮\(yùn)動(dòng)障礙患者數(shù)量增多,科學(xué)的康復(fù)訓(xùn)練是降低致殘率的有效手段,而康復(fù)醫(yī)師嚴(yán)重不足是當(dāng)前的主要矛盾,改善和提高上述患者的生活質(zhì)量既是患者的需求,也是亟需解決的社會(huì)問題。針對(duì)下肢運(yùn)動(dòng)障礙患者在不同康復(fù)階段的訓(xùn)練需求,提出一種串并混聯(lián)結(jié)構(gòu)的下肢康復(fù)機(jī)器人,該機(jī)器人包括兩個(gè)(UPS-UPU-U)RR結(jié)構(gòu)的4DOF機(jī)械腿、連接架和座椅,患者可坐、躺和站三種姿勢(shì)進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練。建立該機(jī)器人的三維模型,并對(duì)其具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)介紹,基于螺旋理論對(duì)該機(jī)構(gòu)自由度進(jìn)行分析,建立矢量約束方程對(duì)其運(yùn)動(dòng)學(xué)正反解進(jìn)行分析,結(jié)合ADAMS軟件,仿真驗(yàn)證了對(duì)該機(jī)構(gòu)自由度和運(yùn)動(dòng)學(xué)理論分析的結(jié)果。該研究成果為今后樣機(jī)的研制奠定了理論基礎(chǔ)。
[Abstract]:Stroke and other reasons lead to an increase in the number of patients with lower limb motor disorders, scientific rehabilitation training is an effective means to reduce the disability rate, and the serious shortage of rehabilitation doctors is the main contradiction at present. Improving and improving the quality of life of these patients is not only the needs of patients, but also a social problem that needs to be solved. Aiming at the training needs of patients with lower extremity dyskinesia in different rehabilitation stages. In this paper, a series of hybrid lower limb rehabilitation robot is proposed. The robot consists of two 4DOF mechanical legs with UPS-UPU-URR structure, connecting frame and seat, and the patient can sit. The 3D model of the robot is established, and its specific structure is introduced in detail. The degree of freedom of the mechanism is analyzed based on the helical theory. The vector constraint equation is established to analyze the forward and negative kinematics solutions, and the software ADAMS is used to analyze the positive and negative kinematics. The results of the theoretical analysis of the degree of freedom and kinematics of the mechanism are verified by the simulation, which lays a theoretical foundation for the development of the prototype in the future.
【作者單位】: 燕山大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院;中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院;
【基金】:教育部博士點(diǎn)基金(20131333110006) 對(duì)發(fā)展中國(guó)家科技援助(KY201501009)資助項(xiàng)目
【分類號(hào)】:TP242
【正文快照】: 0前言1目前我國(guó)約有700萬腦卒中患者,其中約70%~80%的患者需要接受康復(fù)治療[1],腦卒中康復(fù)是降低致殘率的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[2]。腦卒中的三級(jí)康復(fù)可使患者回復(fù)日;顒(dòng)能力[3](Activities of daily living,ADL),最新統(tǒng)計(jì)我國(guó)專業(yè)康復(fù)的技術(shù)人員不足4萬人,其中40%是康復(fù)醫(yī)師,35%是康復(fù)
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