人体肘、膝、踝关节康复机构的可重构设计与康复效果分析

发布时间：2021-09-06 22:18

　　本文针对我国老年人和残疾人对康复机构具备多功能的需求,基于可重构原理,设计了一种P（2-RPS）&U康复机构,用于人体肘、膝和踝关节的康复训练,对其进行运动学分析和仿真分析以及康复效果分析。首先,分析了我国成年人在站姿和坐姿下肢体的各个尺寸,确定了康复机构整体设计的最小尺寸;分析了人体肘、膝和踝关节的生理结构和主要运动形式,以及这些关节运动时所参与的肌肉群,为康复机构的设计和康复效果的分析奠定基础。其次,分析了运动限定机构的运动方式,提出了一种2-RPS运动限定机构。结合中国成年人体的标准尺寸以及人体肘关节、膝关节和踝关节的活动范围,提出了构型为P（2-RPS）&U的康复机构。对P（2-RPS）&U康复机构进行了自由度计算、位置逆解分析和奇异性分析。再次,利用求导的方法,求得P（2-RPS）&U康复机构的一阶、二阶影响系数矩阵。通过一阶影响系数矩阵求得机构的力雅可比矩阵;对机构进行动力学建模,利用此动力学方程可以求得已知运动时的输入力矩或已知输入力矩的系统的运动。然后,利用SOLIDWORKS和ADAMS软件对P（2-RPS）&U康复机构进行虚拟... 

【文章来源】：中北大学山西省

【文章页数】：94 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

NEUROExos-Elbow-Module机器人

图 1.1 NEUROExos-Elbow-Module 机器人 图 1.2 Manna 设计的肘关节外骨骼机构Araujo-Gómez 等[9]提出了一种具有 2T2R 运动的 3UPS/RPU 并联机构，用于膝关诊断和康复。利用螺旋理论求得机构的位置解，并与基于 ADAMS 建立的虚拟样机解结果进行比较，结果表示模型机构的位置与理论计算结果一致。Hassani 等[10]设

图 1.3 Robot-KAFO 机器人 图 1.4 James 提出的膝关节支架amwal 等[17]设计了一种基于并联机构的踝关节机器人，并使用四种气动肌肉驱动，提供三个旋转自由度用于踝关节的治疗。同时提出了一种自适应阻抗控制方法经功能障碍患者的残疾程度和康复阶段，设计自适应阻抗控制方案。Aggogeri 等

【参考文献】：
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博士论文
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硕士论文
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本文编号：3388277