隨著我國老齡化現(xiàn)象的日益加劇以及心腦血管疾病發(fā)病低齡化等原因,我國運動困難或喪失運動能力的體弱人群逐漸增多。對于體弱人群的生活輔助在現(xiàn)階段還是主要靠人工或傳統(tǒng)運動輔助產(chǎn)品實現(xiàn),而這樣的輔助模式從成本、資源到患者的生活質(zhì)量都難以滿足社會需求。同時,臨床醫(yī)學(xué)證明,面向體弱人群的康復(fù)訓(xùn)練,對于其運動能力的恢復(fù)有著很大幫助。外骨骼作為一種可穿戴式設(shè)備,有著運動靈活、功能豐富、康復(fù)治療與生活輔助相結(jié)合等優(yōu)點,成為了未來體弱人群生活輔助設(shè)備的最優(yōu)選擇。而現(xiàn)有上肢外骨骼則存在著成本高、重量大、運動意圖識別差、穿戴舒適性差等缺陷。因此,本課題在課題組研發(fā)的六自由度上肢外骨骼平臺基礎(chǔ)上,研發(fā)了一套七自由度上肢外骨骼機(jī)器人。同時研究了sEMG信號-關(guān)節(jié)角度間的預(yù)測算法、外骨骼控制算法,進(jìn)行了上肢外骨骼的實驗研究。由于七自由度上肢外骨骼需要穿戴使用,所以本課題首先對人體上肢進(jìn)行了運動學(xué)分析,并且對現(xiàn)有六自由度上肢外骨骼系統(tǒng)進(jìn)行了測試與分析。根據(jù)分析結(jié)果制定了七自由度上肢外骨骼的設(shè)計方案。本課題所研究外骨骼采用套索傳動方案,使得電機(jī)布置更為靈活。得益于套索傳動方案,外骨骼整體自重3.5kg,重量相對于現(xiàn)有上肢...

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1Hardiman助力器

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文壓驅(qū)動的動力源和具有伺服功能的隨動鉸鏈組成，全身共計30個自由度量達(dá)到了680KG。到了20世紀(jì)80年代中期，加州大學(xué)伯克利分校研制了一款民用上肢外骨圖1-2所示。主要應(yīng)用于倉庫、工廠以及配送中心等場合[8]，幫助其員工重物，提高單....

圖1-2加州大學(xué)民用上肢外骨骼麻省工學(xué)院于20世紀(jì)90年代研制成功了名為MIT-Manus的上肢康復(fù)型機(jī)

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文壓驅(qū)動的動力源和具有伺服功能的隨動鉸鏈組成，全身共計30個自由度量達(dá)到了680KG。到了20世紀(jì)80年代中期，加州大學(xué)伯克利分校研制了一款民用上肢外骨圖1-2所示。主要應(yīng)用于倉庫、工廠以及配送中心等場合[8]，幫助其員工重物，提高單....

圖1-3MIT-manus外骨骼日本科技企業(yè)Cyberdyne也研發(fā)了一款名為HAL-5的全身外骨骼，如圖1-4

1-1Hardiman助力器圖1-2加州大學(xué)民用上肢外骨骼學(xué)院于20世紀(jì)90年代研制成功了名為MIT-Manus的上肢康1-3所示。該機(jī)器人結(jié)構(gòu)采用連桿機(jī)構(gòu)形式。在使用時，患構(gòu)末端的手柄，康復(fù)機(jī)器人能夠牽引著患者的上肢進(jìn)行平面的二維康復(fù)訓(xùn)練。MIT-Ma....

圖1-4HAL-5外骨骼

態(tài)與操作者意圖等信息，以控制外骨骼的姿態(tài)與運動[12]。整套外骨骼高1.重23千克。正常工作時間可以達(dá)到三小時。該裝置還設(shè)計有主動控制系統(tǒng)，與驅(qū)動外骨骼的驅(qū)動器、傳感器、控制機(jī)、數(shù)據(jù)通信模組等組件安裝于背，并使用腰間安裝的動力電池進(jìn)行供電。HAL-5設(shè)計有兩種控制方式，能....

本文編號：3953347