腦卒中是一種發(fā)病率高,致殘、致死率高的急性腦血管疾病。對(duì)于術(shù)后偏癱患者,現(xiàn)在較為普遍的康復(fù)治療方法為運(yùn)動(dòng)療法。主要依靠理療師一對(duì)一的對(duì)患者進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練,時(shí)間長(zhǎng),運(yùn)動(dòng)不精準(zhǔn),對(duì)患者的康復(fù)情況沒(méi)有直觀(guān)的量化分析。而且目前專(zhuān)業(yè)理療師數(shù)量少,無(wú)法滿(mǎn)足患者的康復(fù)需求�？祻�(fù)機(jī)器人可以讓理療師免于不斷重復(fù)枯燥的體力工作,效率更高,對(duì)患者的康復(fù)治療具有重要意義。因此,本文針對(duì)上肢偏癱患者臨床康復(fù)要求,對(duì)上肢康復(fù)機(jī)器人進(jìn)行了研究,提出了一種具有減重的末端主被動(dòng)式上肢康復(fù)機(jī)器人設(shè)計(jì)方案。文章中主要完成了以下內(nèi)容:針對(duì)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的上肢康復(fù)機(jī)器人發(fā)展?fàn)顩r,分析了市場(chǎng)上現(xiàn)有上肢康復(fù)機(jī)器人的特點(diǎn),依據(jù)人體上肢結(jié)構(gòu)和各關(guān)節(jié)自由度的運(yùn)動(dòng)范圍,基于Creo三維設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)了一種新型的上肢康復(fù)機(jī)器人。該機(jī)器人是一種末端主被動(dòng)式上肢康復(fù)機(jī)器人,可以實(shí)現(xiàn)躺姿康復(fù)或坐姿康復(fù)以滿(mǎn)足偏癱患者不同恢復(fù)時(shí)期的訓(xùn)練需求,能夠適用主動(dòng)康復(fù)和被動(dòng)康復(fù),同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)左右臂互換;為了減小患者主動(dòng)康復(fù)時(shí)施加的肌力,設(shè)計(jì)了一種氣動(dòng)平衡裝置對(duì)康復(fù)臂自重進(jìn)行平衡;對(duì)機(jī)器人結(jié)構(gòu)中采用的關(guān)鍵零部件諸如電機(jī)、減速器、氣缸等進(jìn)行了計(jì)算和選型。根據(jù)臨床經(jīng)驗(yàn),通... 

【文章來(lái)源】：青島大學(xué)山東省

【文章頁(yè)數(shù)】：84 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1兩自由度末端牽引機(jī)器人

青島大學(xué)碩士學(xué)位論文2中國(guó)在康復(fù)機(jī)器人研究領(lǐng)域起步較晚，但是隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展以及科研政策的扶持，國(guó)內(nèi)的高校科研單位和醫(yī)療器械研發(fā)公司在該領(lǐng)域進(jìn)行了深入的研究，并取得了一系列較高水平的科研成果。中國(guó)較早從事康復(fù)機(jī)器人研究的清華大學(xué)，設(shè)計(jì)出了一種如圖1.1所示的兩個(gè)自由度的末端牽引式上肢康復(fù)機(jī)器人，通過(guò)二連桿的結(jié)構(gòu)形式可以實(shí)現(xiàn)平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)。此康復(fù)機(jī)器人兼具多種訓(xùn)練模式，被動(dòng)訓(xùn)練、輔助主動(dòng)訓(xùn)練及約束阻抗訓(xùn)練等[10,11,12]。圖1.1兩自由度末端牽引機(jī)器人華中科技大學(xué)開(kāi)發(fā)了如圖1.2所示的6自由度末端牽引式上肢康復(fù)機(jī)器人，能夠?qū)崿F(xiàn)空間內(nèi)三個(gè)正交方向的平行移動(dòng)和三個(gè)方向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)�？祻�(fù)機(jī)器人利用龍門(mén)的設(shè)計(jì)方式，使得整個(gè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)行程大大增加，空間6個(gè)自由度的設(shè)計(jì)方式，增加了靈活度，使得末端工具可以完成任意動(dòng)作[13,14]。圖1.2龍門(mén)式末端牽引上肢康復(fù)機(jī)器人哈爾濱工業(yè)大學(xué)設(shè)計(jì)的如圖1.3所示康復(fù)機(jī)器人，這是一款外骨骼式的上肢康復(fù)機(jī)器人，它具有5個(gè)自由度。能夠進(jìn)行肩關(guān)節(jié)的前屈和后伸訓(xùn)練、肩關(guān)節(jié)的旋內(nèi)和旋外訓(xùn)練，肘關(guān)節(jié)的屈曲和伸展訓(xùn)練，腕關(guān)節(jié)背屈和掌伸及腕關(guān)節(jié)的外展和內(nèi)收訓(xùn)練，可以進(jìn)行左右臂的互換，可以有效完成肩、肘、腕康復(fù)訓(xùn)練[15]。

青島大學(xué)碩士學(xué)位論文3圖1.35自由度外骨骼式上肢康復(fù)機(jī)器人廣州一康醫(yī)療設(shè)備實(shí)業(yè)有限公司研發(fā)設(shè)計(jì)了兩款上肢康復(fù)機(jī)器人，并已投入市場(chǎng)應(yīng)用。第一款是如圖1.4所示的肢體智能反饋訓(xùn)練系統(tǒng)A2，有6個(gè)自由度能實(shí)現(xiàn)肩、肘、腕關(guān)節(jié)單獨(dú)與組合康復(fù)系統(tǒng)，同時(shí)設(shè)備具有減重系統(tǒng)，可以針對(duì)患者不同康復(fù)期肢體力量進(jìn)行減重跟負(fù)重訓(xùn)練。第二款是如圖1.5所示的上肢訓(xùn)練與評(píng)估系統(tǒng)A6，具有6個(gè)自由度，五種訓(xùn)練模式，被動(dòng)模式、主被動(dòng)模式、主動(dòng)模式、處方模式和軌跡編輯模式；每種款模式都有對(duì)應(yīng)的游戲進(jìn)行訓(xùn)練[16]。圖1.4肢體智能反饋訓(xùn)練系統(tǒng)A2圖1.5上肢訓(xùn)練與評(píng)估系統(tǒng)A61.2.2國(guó)外研究現(xiàn)狀加利福尼亞大學(xué)的P.S.lum最早對(duì)上肢康復(fù)機(jī)器人進(jìn)行研究，他設(shè)計(jì)了一種如圖1.6所示的雙手康復(fù)裝置（手-物-手系統(tǒng)），該裝置是為了有效鍛煉雙手的協(xié)同工作能力來(lái)滿(mǎn)足日常工作生活需求，康復(fù)訓(xùn)練時(shí)患者用正常一側(cè)的肢體帶動(dòng)患側(cè)的肢

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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