本文選題：康復機器人　切入點：足底壓力分布　出處：《合肥工業(yè)大學》2017年碩士論文

【摘要】：足底壓力是患者進行康復訓練時非常重要的生物力學參數(shù)。目前使用下肢康復機器人訓練時,缺少足底力信息反饋,難以合理調(diào)節(jié)運動參數(shù),影響患者康復訓練的科學性和安全性。因此,本論文針對腳踏式下肢康復訓練機器人,提出了一種基于彈性梁應變檢測足底壓力分布的檢測系統(tǒng),主要工作如下:設(shè)計了足底力分布檢測裝置,通過分析人體足底壓力分布信息,選取足部四個主要受力點作為測量點,通過不斷地優(yōu)化設(shè)計確定檢測裝置結(jié)構(gòu),尤其彈性梁的尺寸、形狀、位置。利用有限元仿真分析確定力與彈性梁應變的關(guān)系,建立了計算足底壓力的數(shù)學模型,同時對主要影響其計算精度的因素-梁1與梁2位置進行全局實驗;仿真與計算結(jié)果的對比,表明該方法及裝置可實現(xiàn)對足底信息中重要的足底力大小的精確檢測。同時通過實驗測試其檢測精度,為此設(shè)計了信號采集系統(tǒng),并對其性能進行測試,測量誤差在?0.4uv,滿足實驗要求;通過實驗分析了檢測系統(tǒng)的靜態(tài)性能,完成了對檢測裝置的標定。實驗結(jié)果表明,檢測誤差為?0.1%-?20.3%,可識別足底壓力分布。項目研究工作可為實時監(jiān)測患者康復訓練時足底壓力的大小和分布情況,以及評定康復效果,識別足內(nèi)外翻,檢測痙攣等提供基礎(chǔ)。
[Abstract]:Plantar pressure is a very important biomechanical parameter in rehabilitation training for patients. Therefore, this paper presents a testing system for foot pressure distribution based on elastic beam strain, aiming at pedal lower limb rehabilitation training robot, which affects the scientific and security of patients' rehabilitation training. The main work is as follows: the testing device of foot force distribution is designed. By analyzing the information of foot pressure distribution, four main force points of foot are selected as measuring points, and the structure of the detecting device is determined by continuous optimization design. In particular, the size, shape and position of the elastic beam are determined by the finite element simulation analysis, and the mathematical model for calculating the plantar pressure is established by using the finite element simulation analysis to determine the relationship between the force and the strain of the elastic beam. At the same time, the global experiment is carried out on the position of beam 1 and beam 2, which mainly affects the accuracy of calculation, and the comparison between simulation and calculation results is made. It shows that this method and device can accurately detect the important plantar force in the plantar information. At the same time, the precision of the test is tested by experiment. A signal acquisition system is designed and its performance is tested. The static performance of the testing system is analyzed and the calibration of the testing device is completed. The experimental results show that the detection error is? 0.1? 20.3It can recognize the distribution of plantar pressure. The research work can provide the basis for real-time monitoring the magnitude and distribution of plantar pressure during rehabilitation training, evaluating the effect of rehabilitation, recognizing the pronation of the foot and detecting spasm, etc.
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TP242

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