【摘要】：腦卒中,俗稱中風(fēng),是最為常見的神經(jīng)系統(tǒng)疾病之一,同時(shí)也是在發(fā)達(dá)國家造成成年人運(yùn)動(dòng)障礙最多的疾病。腦卒中是由于大腦血管梗塞,供血不足而對(duì)大腦局部神經(jīng)組織造成損傷而產(chǎn)生的疾病。約有三分之一的腦卒中幸存者會(huì)因此落下終生偏癱并且急需康復(fù)治療。本課題在深入研究人體上肢運(yùn)動(dòng)機(jī)理和康復(fù)醫(yī)療理論的基礎(chǔ)上,結(jié)合機(jī)器人理論,對(duì)自主設(shè)計(jì)的上肢神經(jīng)康復(fù)外骨骼康復(fù)機(jī)器人進(jìn)行了深入的分析和討論。采用旋量指數(shù)積法建立了上肢康復(fù)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,并且與D-H法的建模結(jié)果進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證。利用MATLAB軟件與ADAMS軟件聯(lián)合仿真,對(duì)所建立的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型進(jìn)行驗(yàn)證,分析了康復(fù)機(jī)器人的工作空間并且對(duì)康復(fù)機(jī)器人的機(jī)構(gòu)奇異性進(jìn)行了討論。提出了具有安全性的康復(fù)訓(xùn)練軌跡規(guī)劃算法,為康復(fù)機(jī)器人的控制奠定基礎(chǔ)。對(duì)上肢康復(fù)機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)進(jìn)行推導(dǎo)分析,利用MATLAB系統(tǒng)辨識(shí)工具箱對(duì)上肢康復(fù)機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)參數(shù)進(jìn)行了離線辨識(shí)。根據(jù)上肢康復(fù)患者的康復(fù)早期階段特點(diǎn),提出了反饋線性化及滑�？刂撇呗�,并對(duì)提出的算法進(jìn)行了仿真分析。由患者上肢與康復(fù)機(jī)器人接觸力的特點(diǎn),提出了關(guān)節(jié)空間內(nèi)的阻抗控制策略,并對(duì)該算法策略的有效性加以仿真驗(yàn)證。
【圖文】：

造成運(yùn)動(dòng)障礙的肢體，進(jìn)行一定軌跡的康復(fù)訓(xùn)練。復(fù)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)形式可以分為兩類：執(zhí)行器與患者進(jìn)行交互的神經(jīng)康復(fù)機(jī)器人；骼式神經(jīng)康復(fù)機(jī)器人�；バ蜕窠�(jīng)康復(fù)機(jī)器人 90 年代由麻省理工學(xué)院研制的 MIT-MANUS 上肢康機(jī)器人的典型代表，也是目前最成功的商業(yè)化康復(fù)醫(yī)ANUS 康復(fù)機(jī)器人采用類似于工業(yè)機(jī)器人 SCARA 的地面的兩個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)由兩個(gè)平面關(guān)節(jié)連接的帶有末端現(xiàn)牽引上肢運(yùn)動(dòng)障礙（尤其肩部及肘部）的患者進(jìn)行示。運(yùn)動(dòng)障礙患者通過緊握連桿機(jī)構(gòu)末端執(zhí)行器的手引下能夠完成在平面內(nèi)兩個(gè)自由度的康復(fù)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練。練過程中避免受到來自康復(fù)機(jī)器人的過大交互力，M采用了阻抗控制方法以實(shí)時(shí)控制末端執(zhí)行器與患者之間

圖 1-2 MIME-III 上肢助力裝置 90 年代末期，隨著 PUMA 機(jī)械臂在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的學(xué) 的 科 學(xué) 家 將 其 應(yīng) 用 于 康 復(fù) 機(jī) 器 人 領(lǐng) 域 ， 發(fā) 明Image Motion Enabler）上肢助力裝置。該裝置由于以械臂為基礎(chǔ)，相比于 MIT-MANUS，能夠給上肢康復(fù)復(fù)訓(xùn)練運(yùn)動(dòng)。隨后，通過不斷的改進(jìn)，發(fā)展到了第三 1-2 所示。該上肢康復(fù)裝置能夠牽引患者上肢在三維運(yùn)動(dòng)。通過測(cè)量和記錄康復(fù)醫(yī)師牽引患者一側(cè)肢體進(jìn) 能夠?qū)α硪粋?cè)患肢進(jìn)行準(zhǔn)確的軌跡跟蹤[20]。這也是其置”的特點(diǎn)所在。由于在人機(jī)進(jìn)行交互時(shí)需要控制相互了分離式的末端連接器，即一旦檢測(cè)到末端交互力過 MIME 機(jī)器人的連接。足上肢康復(fù)機(jī)理實(shí)驗(yàn)研究需要，，美國加州大學(xué) Kahn 等e (Assisted Rehabilitation and Measurement Guide）的上置外觀類似長號(hào)，如圖 1-3 所示，其特點(diǎn)也如長號(hào)演奏
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TP242

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