當(dāng)今社會(huì)人口老齡化逐漸加劇,因?yàn)榻煌ㄊ鹿屎鸵馔鈸p傷等情況,造成的肢體運(yùn)動(dòng)障礙的患者與日俱增,因此對(duì)康復(fù)訓(xùn)練的需求也日益增大。下肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人的應(yīng)用主要是針對(duì)下肢運(yùn)動(dòng)損傷、下肢肌無力患者人群,通過被動(dòng)式訓(xùn)練帶動(dòng)患者下肢模擬人體正常行走時(shí)的步態(tài),實(shí)現(xiàn)康復(fù)評(píng)定學(xué)中運(yùn)動(dòng)康復(fù)的治療效果。本文針對(duì)患者下肢康復(fù)訓(xùn)練需求,對(duì)下肢康復(fù)訓(xùn)練器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),運(yùn)動(dòng)分析,建模仿真等方面展開研究。首先,依據(jù)“康復(fù)評(píng)定學(xué)”理論提出下肢康復(fù)訓(xùn)練器的設(shè)計(jì)原則,對(duì)主要結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)并建立三維模型。其次,采用CATIA和Solid20Works聯(lián)合仿真,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),對(duì)三維模型進(jìn)行人機(jī)工程學(xué)分析。制造樣機(jī)。第三,在三維模型基礎(chǔ)之上建立運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)模型,結(jié)合CGA臨床步態(tài)數(shù)據(jù),通過運(yùn)動(dòng)學(xué)分析和動(dòng)力學(xué)仿真,驗(yàn)證運(yùn)動(dòng)模型和求取相關(guān)動(dòng)力參數(shù)。第四,提出控制系統(tǒng)框架,以STM32為主控芯片設(shè)計(jì)電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)的并聯(lián)式控制系統(tǒng),分析實(shí)際場(chǎng)景中情況,以Lab20VIEW為平臺(tái)設(shè)計(jì)上位機(jī)的人機(jī)交互界面,完成了相應(yīng)的硬件制作和軟件編程。第五,對(duì)人體站姿情況下的起步,支撐期,擺動(dòng)期,停止四種情況進(jìn)行運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃,利用Matlab建立下肢康復(fù)訓(xùn)練器的控... 

【文章來源】：中原工學(xué)院河南省

【文章頁(yè)數(shù)】：83 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1.緒論
    1.1 課題背景
    1.2 下肢康復(fù)訓(xùn)練器國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 下肢康復(fù)訓(xùn)練器國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 下肢康復(fù)訓(xùn)練器國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 下肢康復(fù)訓(xùn)練器當(dāng)前現(xiàn)狀分析
    1.4 選題意義與課題來源
    1.5 論文主要內(nèi)容
2.人體下肢康復(fù)理論
    2.1 人體下肢康復(fù)理論
    2.2 人體下肢自然行走步態(tài)原理
    2.3 下肢康復(fù)訓(xùn)練器設(shè)計(jì)原則
    2.4 本章小結(jié)
3.下肢康復(fù)訓(xùn)練器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    3.1 下肢康復(fù)訓(xùn)練器設(shè)計(jì)要求
        3.1.1 安全要求
        3.1.2 機(jī)構(gòu)傳動(dòng)要求
        3.1.3 人機(jī)協(xié)調(diào)要求
    3.2 下肢康復(fù)訓(xùn)練器機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
        3.2.1 髖關(guān)節(jié)及膝關(guān)節(jié)設(shè)計(jì)
        3.2.2 大腿及小腿支臂設(shè)計(jì)
        3.2.3 整體支架設(shè)計(jì)
    3.3 下肢康復(fù)訓(xùn)練器人機(jī)工程優(yōu)化
        3.3.1 人機(jī)工程學(xué)
        3.3.2 人機(jī)工程虛擬環(huán)境構(gòu)建
        3.3.3 下肢康復(fù)訓(xùn)練器人機(jī)工程驗(yàn)證
    3.4 下肢康復(fù)訓(xùn)練器樣機(jī)
    3.5 本章小結(jié)
4.下肢康復(fù)訓(xùn)練器運(yùn)動(dòng)分析
    4.1 人體下肢骨骼運(yùn)動(dòng)分析
    4.2 下肢康復(fù)訓(xùn)練器運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
        4.2.1 下肢康復(fù)訓(xùn)練器運(yùn)動(dòng)學(xué)正解
        4.2.2 下肢康復(fù)訓(xùn)練器運(yùn)動(dòng)學(xué)反解
        4.2.3 下肢康復(fù)訓(xùn)練器運(yùn)動(dòng)模型仿真驗(yàn)證
    4.3 下肢康復(fù)訓(xùn)練器動(dòng)力學(xué)分析
        4.3.1 下肢康復(fù)訓(xùn)練器動(dòng)力學(xué)模型構(gòu)建
        4.3.2 下肢康復(fù)訓(xùn)練器動(dòng)力學(xué)分析
        4.3.3 下肢康復(fù)訓(xùn)練器動(dòng)力學(xué)仿真驗(yàn)證
    4.4 主要零部件選型
    4.5 本章小結(jié)
5.下肢康復(fù)訓(xùn)練器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    5.1 下肢康復(fù)訓(xùn)練器控制系統(tǒng)架構(gòu)
    5.2 下肢康復(fù)訓(xùn)練器硬件電路設(shè)計(jì)
        5.2.1 電子元器件選型
        5.2.2 電源電路
        5.2.3 伺服通訊電路
        5.2.4 上位機(jī)通訊電路
    5.3 下肢康復(fù)訓(xùn)練器人機(jī)交互系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        5.3.1 人機(jī)交互系統(tǒng)功能需求
        5.3.2 人機(jī)交互系統(tǒng)設(shè)計(jì)框架
        5.3.3 人機(jī)交互系統(tǒng)程序開發(fā)
    5.4 下肢康復(fù)訓(xùn)練器控制系統(tǒng)性能檢測(cè)
        5.4.1 電源電路測(cè)試
        5.4.2 控制器脈沖測(cè)試
    5.5 本章小結(jié)
6.下肢康復(fù)訓(xùn)練器控制研究
    6.1 下肢康復(fù)訓(xùn)練器控制模型構(gòu)建
        6.1.1 下肢康復(fù)訓(xùn)練器位置控制框架
        6.1.2 下肢康復(fù)訓(xùn)練器控制模型
    6.2 下肢康復(fù)訓(xùn)練器控制策略
    6.3 下肢康復(fù)訓(xùn)練器運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃
    6.4 下肢康復(fù)訓(xùn)練器實(shí)驗(yàn)測(cè)試
    6.5 本章小結(jié)
7.結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄 :碩士研究生學(xué)習(xí)階段所獲成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于Robotic20Toolbox和ADAMS的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)仿真[J]. 劉振,李本旺,合燁,陳小安,徐超.  機(jī)床與液壓. 2019(22)
[2]基于ADAMS的液壓挖掘機(jī)工作裝置優(yōu)化分析[J]. 聶陽(yáng)文,胡星,閆磊.  計(jì)算機(jī)仿真. 2019(11)
[3]脊椎損傷者職業(yè)重建[J]. 羅椅民.  標(biāo)準(zhǔn)科學(xué). 2018(11)
[4]人體下肢外骨骼康復(fù)機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)分析與研究[J]. 夏田,桓茜,陳宇,徐建林.  機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2018(09)
[5]可穿戴式助力外骨骼特征動(dòng)作動(dòng)力學(xué)研究[J]. 張斌,劉放,楊小平,許鴻謙.  機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2018(08)
[6]實(shí)時(shí)測(cè)控?cái)?shù)據(jù)處理軟件集群通用化框架設(shè)計(jì)[J]. 童艷,方建勛.  火力與指揮控制. 2018(06)
[7]可穿戴膝關(guān)節(jié)外骨骼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)分析[J]. 李靜,周建軍,趙軼欽,溫志燁.  機(jī)械傳動(dòng). 2017(08)
[8]基于人機(jī)信息交互的助行外骨骼機(jī)器人技術(shù)進(jìn)展[J]. 明東,蔣晟龍,王忠鵬,綦宏志,萬柏坤.  自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2017(07)
[9]基于LabVIEW分子泵運(yùn)行狀況實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 葉超,吉方,張日升,何朝暉.  機(jī)床與液壓. 2017(10)
[10]穿戴式外骨骼康復(fù)輔具臨床應(yīng)用現(xiàn)狀分析[J]. 陳學(xué)斌,劉利榮,安崢,高敏,高海鵬.  科技導(dǎo)報(bào). 2017(02)

博士論文
[1]坐臥式下肢康復(fù)機(jī)器人機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與協(xié)調(diào)控制研究[D]. 馮永飛.燕山大學(xué) 2018
[2]基于柔性外骨骼人機(jī)智能系統(tǒng)基礎(chǔ)理論及應(yīng)用技術(shù)研究[D]. 張佳帆.浙江大學(xué) 2009
[3]可穿戴型助力機(jī)器人技術(shù)研究[D]. 陳峰.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2007

碩士論文
[1]多姿態(tài)六自由度下肢康復(fù)機(jī)器人的設(shè)計(jì)與分析[D]. 趙朝盛.燕山大學(xué) 2017
[2]下肢康復(fù)機(jī)器人主動(dòng)訓(xùn)練研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 盧浩.燕山大學(xué) 2016
[3]下肢康復(fù)機(jī)器人控制系統(tǒng)及控制策略研究[D]. 張冬.燕山大學(xué) 2016
[4]下肢步態(tài)康復(fù)訓(xùn)練器的設(shè)計(jì)及研究[D]. 武建雙.燕山大學(xué) 2014
[5]腳踏車式下肢康復(fù)訓(xùn)練器設(shè)計(jì)及研究[D]. 甄紅衛(wèi).燕山大學(xué) 2012
[6]家用機(jī)器人的產(chǎn)品形式與設(shè)計(jì)要素[D]. 趙巍.浙江大學(xué) 2008



本文編號(hào)：3177640