面向偏癱患者的穿戴式下肢康復外骨骼的研究
發(fā)布時間:2020-04-11 11:52
【摘要】:近年來,下肢外骨骼的研究取得了很大的進展。在醫(yī)療康復領域,外骨骼有希望作用于偏癱患者,讓患者在脫離醫(yī)生幫助的情況下自主地完成步行康復訓練,提高效率,降低康復成本。然而,現(xiàn)階段的主動式下肢康復外骨骼基本面向因脊柱神經(jīng)損傷或其他疾病而完全失去步行能力的全癱患者,并不能很好地適用于輕度偏癱患者的康復步行。這些外骨骼通常過于笨重,很難輕便地穿戴和使用;所使用的控制策略耗時,不適合針對不同體型不同患病程度的個性化訓練;若持續(xù)使用剛性驅(qū)動的方式,患者的偏癱側(cè)下肢肌肉并沒有被刺激到,用進廢退,長此以往會引發(fā)肌肉的廢用性失能,甚至導致殘疾;颊叩膫性化康復訓練仍有很多問題需要解決和改善。針對以上問題,本文提出了組合剛性骨架和柔性驅(qū)動方式的穿戴式下肢康復外骨骼。剛性骨架提供保護和支撐,拉線提供合適的助力。提出患側(cè)模仿健側(cè)的控制方法,進行個性化訓練。提出機器視覺的方法用于非接觸式的人體步態(tài)測量。外骨骼可以持續(xù)對下肢偏癱受損步態(tài)進行矯正,為偏癱下肢提供助力,促進下肢的康復。本文的主要研究工作內(nèi)容如下:研究了人體生理結(jié)構(gòu)特征,從理論上分析健康人正常步態(tài)和偏癱患者受損步態(tài)的區(qū)別。設計一個步態(tài)測量實驗,使用機器視覺方式獲得患者實際的偏癱步態(tài)。針對偏癱受損步態(tài)的矯形和助力要求,建立人體-外骨骼多剛體模型,并使用MATLAB和Adams軟件進行動力學分析和驗證,獲得外骨設計要求參數(shù)。在此基礎上,設計了一套完整的面向偏癱患者的下肢康復外骨骼;紓(cè)模仿健側(cè)的控制方法被提出來用于指導康復行走訓練。最后,加工制造了下肢康復外骨骼的原型樣機,并測試了其性能。實驗結(jié)果表明,外骨骼可以矯正偏癱患者的受損步態(tài),同時也可以為患者提供部分輔助力,減少患者的生物能支出,存在明顯的益處。此外骨骼對于偏癱患者的步行康復訓練具有潛在的應用前景。
【圖文】:
LoKomat康復裝置
7圖 1- 4 隱藏式行走輔助裝置,浙江大學設計了一種使用氣壓驅(qū)動的下肢外骨骼腿,并開體耦合控制策略的研究[36]。中科院研制出了一種康復裝置[37相應的關節(jié)上,,在運動時本身就給佩戴者帶來了負重上的壓布也不利于患者使用拐杖或其他支撐工具來保持行走平衡,不足的患者在日常生活中長期康復治療使用。關節(jié)下肢外骨骼在固定的運動平臺上由單關節(jié)外骨骼帶動,完成多種康復訓主要提供了關節(jié)保護及關節(jié)助力的作用。One-DOFdevice[38
【學位授予單位】:華南理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2019
【分類號】:R496;TH77
本文編號:2623560
【圖文】:
LoKomat康復裝置
7圖 1- 4 隱藏式行走輔助裝置,浙江大學設計了一種使用氣壓驅(qū)動的下肢外骨骼腿,并開體耦合控制策略的研究[36]。中科院研制出了一種康復裝置[37相應的關節(jié)上,,在運動時本身就給佩戴者帶來了負重上的壓布也不利于患者使用拐杖或其他支撐工具來保持行走平衡,不足的患者在日常生活中長期康復治療使用。關節(jié)下肢外骨骼在固定的運動平臺上由單關節(jié)外骨骼帶動,完成多種康復訓主要提供了關節(jié)保護及關節(jié)助力的作用。One-DOFdevice[38
【學位授予單位】:華南理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2019
【分類號】:R496;TH77
【參考文獻】
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2 張倩;下肢外骨骼康復機器人的機構(gòu)設計與分析[D];電子科技大學;2013年
本文編號:2623560
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