本文針對(duì)肌力等級(jí)為4-5級(jí)的偏癱患者設(shè)計(jì)了一種以并聯(lián)結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的可穿戴式人體下肢康復(fù)機(jī)構(gòu),主要對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)學(xué)、軌跡規(guī)劃和動(dòng)力學(xué)等問(wèn)題的分析。具體研究如下:首先,結(jié)合康復(fù)醫(yī)學(xué)理論和人機(jī)工程學(xué)對(duì)人體下肢關(guān)節(jié)的組成和運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。人體下肢康復(fù)機(jī)構(gòu),主要針對(duì)的是下肢關(guān)節(jié)的康復(fù)訓(xùn)練,主要有髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)。在滿足人體下肢結(jié)構(gòu)參數(shù)及運(yùn)動(dòng)特性的前提下,來(lái)確定人體下肢康復(fù)機(jī)構(gòu)的尺寸和形式,確保所設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)與人體活動(dòng)自由度等同,再利用Solidworks軟件來(lái)建立所設(shè)計(jì)的模型。其次,根據(jù)所設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)建立運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析。主要包括:對(duì)機(jī)構(gòu)的自由度計(jì)算;根據(jù)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖,利用閉環(huán)矢量的方法對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行正逆解分析;利用Matlab軟件對(duì)所建立的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)值仿真;把Solidworks中建立的模型導(dǎo)入Adams軟件中,得出模型的運(yùn)動(dòng)仿真,通過(guò)兩者的運(yùn)動(dòng)學(xué)曲線對(duì)比來(lái)驗(yàn)證運(yùn)動(dòng)學(xué)分析的正確性和模型初步設(shè)計(jì)的可行性。然后,在Adams中建立所設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的虛擬樣機(jī)模型,分別采用S型、T型及修正T型的驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行軌跡規(guī)劃,根據(jù)動(dòng)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)軌跡選擇最優(yōu)軌跡規(guī)劃方式,并得出了各關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)曲... 

【文章來(lái)源】：西安理工大學(xué)陜西省

【文章頁(yè)數(shù)】：74 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

瑞士Hcomoma

針對(duì)目前國(guó)外的康復(fù)機(jī)構(gòu)的研究多種多樣，以幾個(gè)具有代表性的下肢康復(fù)機(jī)構(gòu)來(lái)了研究情況。LokoHelp 是針對(duì)腦卒患者實(shí)現(xiàn)改善及訓(xùn)練的步態(tài)機(jī)電設(shè)備，是由德國(guó)的 LokoHelp研制的。雖然對(duì)其康復(fù)效果暫未進(jìn)行評(píng)估，但這種新型步態(tài)機(jī)電訓(xùn)練設(shè)備的應(yīng)用前廣泛的認(rèn)可。并且從使用方便程度上來(lái)說(shuō)，此設(shè)備是安裝在跑步機(jī)上，是可輕松的與拆機(jī)工作，為以后的康復(fù)機(jī)器研究的發(fā)展提供了借鑒【14】。LOKOMAT 是一種針對(duì)于脊髓損傷患者進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練的機(jī)器人。其采取腳踏車自動(dòng)式，在此基礎(chǔ)上又增加了通過(guò)觸覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)的反饋來(lái)進(jìn)行障礙物的跨越訓(xùn)練。群中得到了較高的評(píng)價(jià)。其原理是依據(jù)于人機(jī)一體化和康復(fù)醫(yī)學(xué)。其操作系統(tǒng)是在制的人體步態(tài)模擬系統(tǒng)的操控下，對(duì)具有下肢功能障礙的患者按照人體正常步態(tài)的康復(fù)訓(xùn)練，使其下肢肌肉實(shí)現(xiàn)漸恢復(fù)。從而使控制人體下肢功能的神經(jīng)系統(tǒng)得到恢達(dá)到人體下肢正常行走的目的【14】�，F(xiàn)有的下肢康復(fù)機(jī)器人種類多種多樣，其主體形式包括：站式和坐式兩種下肢康復(fù)機(jī)下肢康復(fù)機(jī)構(gòu)的代表為瑞士的 Hcomoma 和美國(guó)的 Motoric 等；坐式下肢康復(fù)機(jī)器代表為瑞士的 Swrotek【16】。

1 緒論康復(fù)機(jī)構(gòu)利用的是懸吊減重法，具體就是利用然后通過(guò)運(yùn)動(dòng)跑臺(tái)、外骨骼機(jī)械臂或者腳踏板律性擺動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)部分或整體的人體步態(tài)正復(fù)機(jī)器人中最具有代表性的是瑞士的 Swrotek座、座椅和閉環(huán)控制系統(tǒng)、電刺激功能模塊等底座兩邊，通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)滾珠絲杠來(lái)實(shí)現(xiàn)曲柄關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)。通過(guò)在曲柄與絲杠之間安裝的壓器來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂閉環(huán)控制所需的反饋數(shù)據(jù)。并，來(lái)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)度的變化，其結(jié)果可適應(yīng)于 1.5~1坐式配有座椅或床，有效的簡(jiǎn)化了減重裝置【2

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]3-UPU并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)性能分析[J]. 武國(guó)順,陳良,魏永庚,畢永利.  黑龍江大學(xué)工程學(xué)報(bào). 2017(02)
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碩士論文
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[4]穿戴式下肢康復(fù)機(jī)器人的研究[D]. 趙豫玉.哈爾濱工程大學(xué) 2009
[5]基于3-RUPUR/RU結(jié)構(gòu)的踝關(guān)節(jié)康復(fù)并聯(lián)機(jī)器人的研究[D]. 韓英強(qiáng).河北工業(yè)大學(xué) 2008
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本文編號(hào)：2933824