步态康复训练机器人关键技术的研究
发布时间：2017-11-29 18:24
本文关键词：步态康复训练机器人关键技术的研究
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【摘要】：本文深入地分析和研究了国内外下肢康复训练机器人的发展现状,发现国外下肢康复训练产品虽然应用广泛,但其价格相对较高,文化背景和肢体参数不适用于国内居民。基于我国国情,本文研制了具有自主知识产权并且适合国民的下肢康复训练机器人,并对下肢康复训练机器人若干关键技术进行了研究。首先,分析了解剖学原理,确定了人体步态特征所包含的内容,并对数据处理方法进行了总结,为实现迅速而准确地处理步态特征数据奠定了基础。利用Xsens Moven运动捕获系统对我国国民步态特征相关参数进行了测量。在该设备相关技术的基础上确定了局部坐标系的建立、坐标变换以及相关步态特征数据的‘提取方法。通过实验,验证了该方法的正确性与可行性,总结了步态特征测量实验的实施方法与注意事项。其次,通过对运动数据处理,得到了上下肢各关节的位移、活动度、速度及加速度等相关实验数据。研究了下肢各关节的位移、活动度、速度及加速度的变化规律,并对其建立了数学模型。为验证该数学模型的正确性,对相关数学模型进行了残差分析,证明了所构建的数学模型满足对人体步态特征建模的要求。最后,在国人步态特征的基础上,本文设计了一种适合我国国民的下肢康复训练机构,并对该机构进行了正逆运动学、静力学及仿真分析,验证了该机构的可行性。本文研究内容为国人步态特征数据库的建立及下肢康复训练机器人的设计及控制提供了理论依据与技术支持。
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP242
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