减重式辅助站起康复训练机器人机构设计与控制

发布时间：2022-02-15 00:32

　　我国老龄人口逐年增多,其中站起运动功能减弱的患者人数也相应的增多。除了采用临床药物治疗外,借助康复医疗器械进行物理康复训练也是极为重要的治疗手段。随着科技的发展,基于人体运动学模型的减重式辅助站起运动康复机器人的研究有利于为该类患者提供更好的服务。本文研究的主要内容如下:（1）对人体从坐到站动作进行运动学分析,建立了由三段刚体组成的人体站起运动学模型,对健康人在站起运动过程中的肩点运动轨迹进行检测分析。结合惯性传感器和高速摄像机测得的运动参数,分析研究健康人正常站起时肩点的运动轨迹。（2）为了解决下肢站起运动功能障碍患者辅助训练的问题,保障患者在站起康复训练过程中能对标健康人体站起运动学特征,根据已拟合的健康人正常站起时肩点的运动轨迹,设计了一种减重式辅助站起康复训练机器人机械结构,并对所设计的减重式机器人结构进行了有限元分析与优化。（3）研究了一套与所设计的减重式辅助站起机器人结构相匹配的控制系统和力学反馈系统。根据机器人在辅助患者站起时的减重方式,为控制系统搭建了相应的硬件并研究匹配了软件系统,通过LabVIEW编程对运动控制卡和数据采集卡进行编程,最后对软硬件进行调试。（4）初步... 

【文章来源】：吉林大学吉林省211工程院校985工程院校教育部直属院校

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

三自由度辅助站起机器人美国特拉华大学的阿巴斯法塔赫团队，在得出重力产生的力矩可以补偿关节

图 1.2 被动辅助站起装置法国巴黎第六学院设计的一款名为 MONIMAD> @的辅助站起式下肢康复机器人，如图 1.3 所示，其设计初衷是帮助容易跌倒的老年人进行站起、行走支撑，通过测力系统获取机器人对使用者的作用力，并估计出使用者的运动意图，进而实现对辅助站起及行走机器人的运动控制。为了安全起见，设计了检测限位保护系统，通过实验结果显示，验证了机器人系统的有效性。

图 1.2 被动辅助站起装置院设计的一款名为 MONIMAD> @的辅其设计初衷是帮助容易跌倒的老年人器人对使用者的作用力，并估计出使走机器人的运动控制。为了安全起见显示，验证了机器人系统的有效性。

【参考文献】：
期刊论文
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[2]代际支持对城乡老年人生活质量的影响——基于中国健康与养老追踪调查数据的实证研究[J]. 李春平,葛莹玉.  调研世界. 2017(12)
[3]基于PCI-1240运动控制卡的肢体康复训练控制系统的实现与软件设计[J]. 朱文超,徐秀林,胡秀枋,安美君.  生物医学工程学杂志. 2017(03)
[4]基于Labview的振动冲击测量系统设计[J]. 闫磊,杨晓伟,刘鑫,朱刚,焦鑫鑫.  宇航计测技术. 2017(02)
[5]基于PC平台的旋转模切机参数检测系统设计[J]. 黄晓伟.  重庆理工大学学报(自然科学). 2017(01)
[6]多频段滤波技术在局放检测中的应用研究[J]. 白剑忠,付炜平.  科技传播. 2016(02)
[7]中国老龄化时代的伦理风险与伦理安全[J]. 周琛.  江海学刊. 2014(03)
[8]中国人口老龄化社会发展与应对策略[J]. 王桦,赵晟珣,曾尔亢,马春薇,王家瑜,段凌.  中国社会医学杂志. 2014(02)
[9]电子技术在我国的应用及发展[J]. 郭磊.  中国管理信息化. 2013(10)
[10]基于研华PCI-1713U和LabVIEW的测控系统设计[J]. 宋建军,何常青.  机电产品开发与创新. 2013(01)

博士论文
[1]基于人体模型构建的无标识运动捕捉关键技术研究[D]. 张殿勇.北京交通大学 2014

硕士论文
[1]基于人体运动的下肢康复智能训练机构应用研究[D]. 赵建琛.吉林大学 2016



本文编号：3625550