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)治療方法為運動療法。主要依靠理療師一對一的對患者進行康復(fù)訓(xùn)練,時間長,運動不精準(zhǔn),對患者的康復(fù)情況沒有直觀的量化分析。而且目前專業(yè)理療師數(shù)量少,無法滿足患者的康復(fù)需求�？祻�(fù)機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,對患者的康復(fù)治療具有重要意義。因此,本文針對上肢偏癱患者臨床康復(fù)要求,對上肢康復(fù)機器人進行了研究,提出了一種具有減重的末端主被動式上肢康復(fù)機器人設(shè)計方案。文章中主要完成了以下內(nèi)容:針對國內(nèi)外現(xiàn)有的上肢康復(fù)機器人發(fā)展?fàn)顩r,分析了市場上現(xiàn)有上肢康復(fù)機器人的特點,依據(jù)人體上肢結(jié)構(gòu)和各關(guān)節(jié)自由度的運動范圍,基于Creo三維設(shè)計軟件設(shè)計了一種新型的上肢康復(fù)機器人。該機器人是一種末端主被動式上肢康復(fù)機器人,可以實現(xiàn)躺姿康復(fù)或坐姿康復(fù)以滿足偏癱患者不同恢復(fù)時期的訓(xùn)練需求,能夠適用主動康復(fù)和被動康復(fù),同時也可以實現(xiàn)左右臂互換;為了減小患者主動康復(fù)時施加的肌力,設(shè)計了一種氣動平衡裝置對康復(fù)臂自重進行平衡;對機器人結(jié)構(gòu)中采用的關(guān)鍵零部件諸如電機、減速器、氣缸等進行了計算和選型。根據(jù)臨床經(jīng)驗,通... 

【文章來源】：青島大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1兩自由度末端牽引機器人

青島大學(xué)碩士學(xué)位論文2中國在康復(fù)機器人研究領(lǐng)域起步較晚，但是隨著國家經(jīng)濟的高速發(fā)展以及科研政策的扶持，國內(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。中國較早從事康復(fù)機器人研究的清華大學(xué)，設(shè)計出了一種如圖1.1所示的兩個自由度的末端牽引式上肢康復(fù)機器人，通過二連桿的結(jié)構(gòu)形式可以實現(xiàn)平面內(nèi)運動。此康復(fù)機器人兼具多種訓(xùn)練模式，被動訓(xùn)練、輔助主動訓(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器人華中科技大學(xué)開發(fā)了如圖1.2所示的6自由度末端牽引式上肢康復(fù)機器人，能夠?qū)崿F(xiàn)空間內(nèi)三個正交方向的平行移動和三個方向的旋轉(zhuǎn)運動。康復(fù)機器人利用龍門的設(shè)計方式，使得整個機器人的運動行程大大增加，空間6個自由度的設(shè)計方式，增加了靈活度，使得末端工具可以完成任意動作[13,14]。圖1.2龍門式末端牽引上肢康復(fù)機器人哈爾濱工業(yè)大學(xué)設(shè)計的如圖1.3所示康復(fù)機器人，這是一款外骨骼式的上肢康復(fù)機器人，它具有5個自由度。能夠進行肩關(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)機器人廣州一康醫(yī)療設(shè)備實業(yè)有限公司研發(fā)設(shè)計了兩款上肢康復(fù)機器人，并已投入市場應(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個自由度能實現(xiàn)肩、肘、腕關(guān)節(jié)單獨與組合康復(fù)系統(tǒng)，同時設(shè)備具有減重系統(tǒng)，可以針對患者不同康復(fù)期肢體力量進行減重跟負重訓(xùn)練。第二款是如圖1.5所示的上肢訓(xùn)練與評估系統(tǒng)A6，具有6個自由度，五種訓(xùn)練模式，被動模式、主被動模式、主動模式、處方模式和軌跡編輯模式；每種款模式都有對應(yīng)的游戲進行訓(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)練與評估系統(tǒng)A61.2.2國外研究現(xiàn)狀加利福尼亞大學(xué)的P.S.lum最早對上肢康復(fù)機器人進行研究，他設(shè)計了一種如圖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)同工作能力來滿足日常工作生活需求，康復(fù)訓(xùn)練時患者用正常一側(cè)的肢體帶動患側(cè)的肢

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]基于sEMG信號的外骨骼式機器人上肢康復(fù)系統(tǒng)研究[D]. 李慶玲.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[2]手臂康復(fù)機器人系統(tǒng)研究[D]. 楊勇.哈爾濱工程大學(xué) 2009

碩士論文
[1]外骨骼上肢康復(fù)機器人肩胛帶聯(lián)動機構(gòu)及康復(fù)臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計[D]. 汪彥慧.青島大學(xué) 2019
[2]多功能上肢康復(fù)機器人主被動控制算法研究[D]. 冷炳營.青島大學(xué) 2018
[3]大幅面PE薄膜料切割設(shè)備的設(shè)計[D]. 李青青.青島大學(xué) 2018
[4]上肢三自由度康復(fù)訓(xùn)練機器人設(shè)計及仿真分析[D]. 李勇.西南交通大學(xué) 2018
[5]上肢康復(fù)輔助訓(xùn)練機器人的設(shè)計[D]. 趙峰.西安電子科技大學(xué) 2014
[6]末端導(dǎo)引康復(fù)機器人機構(gòu)設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 王曉紅.華中科技大學(xué) 2013
[7]五自由度上肢康復(fù)機器人康復(fù)評價系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D]. 張維秋.東北大學(xué) 2012
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[10]偏癱上肢復(fù)合運動康復(fù)訓(xùn)練機器人的研制[D]. 胡宇川.清華大學(xué) 2004



本文編號：3330652