空间四自由度串并混联下肢康复机器人设计与分析
本文关键词: 下肢康复机器人 串并混联机器人 康复训练 运动学 ADAMS仿真 出处:《机械工程学报》2017年13期 论文类型:期刊论文
【摘要】:脑卒中和其他原因导致下肢运动障碍患者数量增多,科学的康复训练是降低致残率的有效手段,而康复医师严重不足是当前的主要矛盾,改善和提高上述患者的生活质量既是患者的需求,也是亟需解决的社会问题。针对下肢运动障碍患者在不同康复阶段的训练需求,提出一种串并混联结构的下肢康复机器人,该机器人包括两个(UPS-UPU-U)RR结构的4DOF机械腿、连接架和座椅,患者可坐、躺和站三种姿势进行康复训练。建立该机器人的三维模型,并对其具体结构进行详细介绍,基于螺旋理论对该机构自由度进行分析,建立矢量约束方程对其运动学正反解进行分析,结合ADAMS软件,仿真验证了对该机构自由度和运动学理论分析的结果。该研究成果为今后样机的研制奠定了理论基础。
[Abstract]:Stroke and other reasons lead to an increase in the number of patients with lower limb motor disorders, scientific rehabilitation training is an effective means to reduce the disability rate, and the serious shortage of rehabilitation doctors is the main contradiction at present. Improving and improving the quality of life of these patients is not only the needs of patients, but also a social problem that needs to be solved. Aiming at the training needs of patients with lower extremity dyskinesia in different rehabilitation stages. In this paper, a series of hybrid lower limb rehabilitation robot is proposed. The robot consists of two 4DOF mechanical legs with UPS-UPU-URR structure, connecting frame and seat, and the patient can sit. The 3D model of the robot is established, and its specific structure is introduced in detail. The degree of freedom of the mechanism is analyzed based on the helical theory. The vector constraint equation is established to analyze the forward and negative kinematics solutions, and the software ADAMS is used to analyze the positive and negative kinematics. The results of the theoretical analysis of the degree of freedom and kinematics of the mechanism are verified by the simulation, which lays a theoretical foundation for the development of the prototype in the future.
【作者单位】: 燕山大学机械工程学院;中国科学院深圳先进技术研究院;
【基金】:教育部博士点基金(20131333110006) 对发展中国家科技援助(KY201501009)资助项目
【分类号】:TP242
【正文快照】: 0前言1目前我国约有700万脑卒中患者,其中约70%~80%的患者需要接受康复治疗[1],脑卒中康复是降低致残率的关键环节[2]。脑卒中的三级康复可使患者回复日常活动能力[3](Activities of daily living,ADL),最新统计我国专业康复的技术人员不足4万人,其中40%是康复医师,35%是康复
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 王耀兵,季林红,黄靖远;一种神经康复机器人的研制[J];机械科学与技术;2005年02期
2 李庆玲;孙立宁;杜志江;;上肢康复机器人发展现状的分析与研究[J];机械设计;2008年09期
3 ;下肢康复机器人[J];中国医疗器械杂志;2012年06期
4 杨启志;曹电锋;赵金海;;上肢康复机器人研究现状的分析[J];机器人;2013年05期
5 高从军;欧洲康复机器人发展现况及前景[J];机器人技术与应用;1999年05期
6 程明,任宇鹏,高小榕,王广志,季林红,高上凯;脑电信号控制康复机器人的关键技术[J];机器人技术与应用;2003年04期
7 杜志江,孙传杰,陈艳宁;康复机器人研究现状[J];中国康复医学杂志;2003年05期
8 徐国政;宋爱国;李会军;;康复机器人系统结构及控制技术[J];中国组织工程研究与临床康复;2009年04期
9 邢科新;黄剑;徐琦;何际平;姜军庆;;手功能康复机器人的鲁棒控制研究[J];计算技术与自动化;2009年01期
10 刘攀;张立勋;王克义;张今瑜;;绳牵引康复机器人的动力学分析与控制[J];中国机械工程;2009年11期
相关会议论文 前10条
1 郭学军;;下肢康复机器人的临床研究与未来展望[A];2012中国康复医学会实用康复论坛暨运动康复新理念培训班资料汇编[C];2012年
2 王俊华;;康复机器人发展概况[A];中国康复医学会脑血管病专业委员会换届暨第十五次全国脑血管病康复学术年会、湖南省康复医学会神经康复专业委员会2012学术年会论文集[C];2012年
3 毕胜;季林红;纪树荣;;神经康复机器人研究进展[A];第四届全国康复治疗学术大会论文摘要汇编[C];2004年
4 吴军;黄剑;王永骥;;集成运动意图辨识与虚拟现实环境的上肢康复机器人[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
5 毕胜;;康复机器人训练技术[A];中国康复医学会运动疗法分会第十一届全国康复学术大会学术会议论文摘要汇编[C];2011年
6 陈勃帆;杨俊友;王硕玉;白殿春;;全方位下肢康复机器人逆运动学研究[A];第十一届沈阳科学学术年会暨中国汽车产业集聚区发展与合作论坛论文集(信息科学与工程技术分册)[C];2014年
7 白跃宏;徐义明;殷跃红;;下肢外骨骼康复机器人研制[A];中国康复医学会运动疗法分会第十一届全国康复学术大会学术会议论文摘要汇编[C];2011年
8 万大千;徐义明;白跃宏;;下肢外骨骼康复机器人研究进展[A];中国康复医学会运动疗法分会第十一届全国康复学术大会学术会议论文摘要汇编[C];2011年
9 白跃宏;徐义明;殷跃红;范渊杰;;下肢外骨骼康复机器人研制及临床应用[A];第20届中国康协肢残康复学术年会论文选集[C];2011年
10 许光旭;;步态训练的新选择——LokoHelp康复机器人[A];首届全国脑外伤治疗与康复学术大会论文汇编(上)[C];2011年
相关重要报纸文章 前6条
1 记者 刘云丽 实习生 李小蕾;我市一民企原创研发的项目填补国内相关领域空白[N];安阳日报;2012年
2 杨红军 曹洪田 王婷;科技创新攀新高 华丽转身上精品[N];江苏经济报;2010年
3 记者 陈建强 通讯员 靳莹;“纯意念控制”人工神经康复机器人问世[N];光明日报;2014年
4 通讯员 靳莹 记者 冯国梧;“纯意念控制”人工神经康复机器人问世[N];科技日报;2014年
5 记者 赵晖;瘫痪人士只要一“想”就能动[N];天津日报;2014年
6 佘惠敏;期待更多的“神工一号”[N];经济日报;2014年
相关博士学位论文 前10条
1 纪雯;五自由度上肢康复机器人训练方案及评价系统的研究[D];东北大学;2014年
2 孟凡成;上肢康复机器人的增强学习控制方法研究[D];北京理工大学;2015年
3 邢科新;手功能康复机器人系统若干关键技术研究[D];华中科技大学;2010年
4 孙洪颖;卧式下肢康复机器人研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
5 吴军;上肢康复机器人及相关控制问题研究[D];华中科技大学;2012年
6 姜莹;全方位移动下肢康复机器人的运动控制方法研究[D];沈阳工业大学;2013年
7 杨勇;手臂康复机器人系统研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
8 史小华;坐/卧式下肢康复机器人研究[D];燕山大学;2014年
9 李醒;五自由度上肢康复机器人训练系统的研究[D];东北大学;2012年
10 罗东峰;桌面式上肢康复机器人控制研究[D];中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所);2012年
相关硕士学位论文 前10条
1 李齐;基于加速度计的下肢康复机器人示教训练应用研究[D];燕山大学;2015年
2 梁霞;基于并联机构的腿部康复机器人运动单元研究[D];河北联合大学;2014年
3 秦江伟;被动式上肢康复机器人虚拟现实控制系统开发[D];大连海事大学;2015年
4 褚亚奇;基于患者疼痛感的康复机器人系统控制方法研究[D];沈阳理工大学;2015年
5 宋新旺;上肢运动功能康复机器人系统的研究与开发[D];上海应用技术学院;2015年
6 张莹;上下肢协同康复机器人的研究[D];上海交通大学;2015年
7 张瑞雪;三自由度主动式上肢康复机器人结构设计与开发[D];大连海事大学;2015年
8 周海涛;下肢外骨骼康复机器人结构设计及控制方法研究[D];哈尔滨工业大学;2015年
9 王翔宇;基于主动康复策略的手部外骨骼机器人控制与实验研究[D];哈尔滨工业大学;2015年
10 徐文墨;基于sEMG的上肢康复机器人控制系统研究[D];华北理工大学;2015年
,本文编号:1456358
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/1456358.html