外骨骼上肢康复机器人肩胛带联动机构及康复臂的结构设计
发布时间：2022-02-25 06:22
脑卒中俗称“中风”,由于人体血液流入大脑时产生中断,由此损害了脑细胞,其产生的后果较为严重。每年因事故、运动不当等原因造成丧失部分肢体运动功能的人群逐年增加,面对这些情况,目前较为普遍的康复治疗方法为运动疗法。现有专业理疗师较少,这种情况给康复行业带来了前所未有的压力,仅仅依靠理疗师的康复训练无法满足患者的康复需求。而使用康复机器人可以让理疗师免于重复不断、劳心劳力的工作。因此,大量的科研机构投入了上肢康复机器人的研究和开发,并通过不断的努力取得了一定的研究成果。本文基于人体生理结构理论对人体上肢特点进行了分析,对上肢及肩关节与肩胛骨的运动关系进行了深入研究,提出了一种新型肩胛带联动机构及康复臂方案,该方案旨在解决目前市面上现有的上肢康复机器人存在的一些缺陷如结构复杂、部分功能性训练无法实现、康复训练舒适度较差、过度拉动肩胛骨运动引起的肩峰下疼痛综合征等问题。以人体的生理运动为依据,适用不同身高的人群,机构的自由度与人的生理自由度一一对应,患者舒适感好;康复臂机构能针对日常生活实践进行有针对性的康复训练,配合肩胛带联动机构避免或减轻肩峰下疼痛综合征,尽可能恢复患者的基本生理活动。基于3...
【文章来源】：青岛大学山东省
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
-DOF康复机器人
由清华大学开发的两自由度末端牵引式上肢康复机器人，病患在进行康复过程，首先将手部放在设备末端，握住手柄。上肢部分在驱动装置的带动下可在水平内展开多种类型的复合运动[14]，该设备的特点是被动训练、辅助主动训练和约束抗训练相结合[15]。研究人员通过比较康复训练期间的运动学数据和运动轨迹来定评价患者上肢运动功能恢复情况[16,17,18]。哈尔滨工业大学和华中科技大学也是开发外骨骼上肢康复机器人的一流高校。哈工大设计开发了一种如图 1.1 所示的五自由度系统[20]。五自由度运动包含肩屈曲/伸展、旋内/旋外，肘关节屈曲/伸展，腕关节屈曲/伸展和腕关节外展/内收运2]，同时该系统可以实现双臂互换训练[21]。华中科技大学对以人工气动肌肉为驱的各个类型的上肢康复机器人进行了大量的研究。其中 9-DOF 的康复机器人是最型的代表[22]。气动肌肉的双向对拉驱动使患者的肩部和肘部能够实现旋转和屈伸动[23]。9-DOF 康复机器人如图 1.2 所示。
青岛大学硕士学位论文动的康复训练[1]，可调节的上肢减重系统、智能反器人的特点。该机器人是一种混合连接形式，具有和腕部的组合型康复。通过进行多种趣味性的游戏并具有自动识别、记录、分析和评估患者康复训练在此基础上该公司又生产了一种三维上肢训练与评，如图 1.4 所示，市场已有销售。该系统由电机驱动具有 6 个自由度[26]，可设置运动轨迹，针对患者患
【参考文献】：
期刊论文
[1]辅助肩胛骨康复运动机构设计[J]. 汪彦慧,佟河亭,丁薇. 青岛大学学报(工程技术版). 2018(03)
[2]卒中后上肢康复机器人应用研究进展[J]. 顾腾,李传江,詹青. 神经病学与神经康复学杂志. 2017(01)
[3]上肢康复训练机器人的研究[J]. 毛丽民,卢振利,安唱,刘叔军. 制造业自动化. 2017(02)
[4]基于力反馈的上肢康复机器人[J]. 李世远,李双鲲,高翔,蔡杰. 齐齐哈尔大学学报(自然科学版). 2015(01)
[5]上肢康复机器人控制系统设计[J]. 余刚,钱晋武,沈林勇,章亚男,潘宏伟. 机械设计与制造. 2013(11)
[6]上肢康复机器人研究现状的分析[J]. 杨启志,曹电锋,赵金海. 机器人. 2013(05)
[7]一种六自由度上肢康复机器人的结构设计及运动学分析[J]. 曹电锋,杨启志,庄佳奇,姚斌斌. 工程设计学报. 2013(04)
[8]插棒式上肢功能康复训练仪的设计[J]. 薄雪峰,陈征,刘庆凯,曹海勇,宋红芳,刘志成. 北京生物医学工程. 2012 (06)
[9]我国康复医疗机构服务体系建设研究[J]. 王葆华,密忠祥,程军,崔志茹,刘菲,黄秋晨,周小跃,鲍雯. 中国医院. 2012(06)
[10]机器人治疗急性期脑卒中患者上肢功能的恢复[J]. 刘震,张盘德,刘翠华,容小川,邓红艳,张晋昕. 中国组织工程研究与临床康复. 2011(52)
博士论文
[1]上肢康复机器人及相关控制问题研究[D]. 吴军.华中科技大学 2012
[2]基于sEMG信号的外骨骼式机器人上肢康复系统研究[D]. 李庆玲.哈尔滨工业大学 2009
[3]手臂康复机器人系统研究[D]. 杨勇.哈尔滨工程大学 2009
硕士论文
[1]大幅面PE薄膜料切割设备的设计[D]. 李青青.青岛大学 2018
[2]康复用外骨骼机器人的运动学研究[D]. 国许东.青岛大学 2016
[3]康复用外骨骼上肢机械臂仿生结构研究[D]. 李海涛.青岛大学 2016
[4]六自由度外骨骼式上肢康复机器人设计[D]. 张辉.东华大学 2014
[5]外骨骼上肢机器人运动康复虚拟现实训练与评价研究[D]. 王源.上海交通大学 2013
[6]外骨骼上肢康复机器人控制系统研究及仿真[D]. 代永波.哈尔滨工程大学 2012
[7]上肢偏瘫康复机器人研究[D]. 吕超.上海交通大学 2011
[8]手臂康复训练机器人系统控制研究[D]. 李趁前.哈尔滨工程大学 2008
本文编号：3643865
【文章来源】：青岛大学山东省
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
-DOF康复机器人
由清华大学开发的两自由度末端牵引式上肢康复机器人，病患在进行康复过程，首先将手部放在设备末端，握住手柄。上肢部分在驱动装置的带动下可在水平内展开多种类型的复合运动[14]，该设备的特点是被动训练、辅助主动训练和约束抗训练相结合[15]。研究人员通过比较康复训练期间的运动学数据和运动轨迹来定评价患者上肢运动功能恢复情况[16,17,18]。哈尔滨工业大学和华中科技大学也是开发外骨骼上肢康复机器人的一流高校。哈工大设计开发了一种如图 1.1 所示的五自由度系统[20]。五自由度运动包含肩屈曲/伸展、旋内/旋外，肘关节屈曲/伸展，腕关节屈曲/伸展和腕关节外展/内收运2]，同时该系统可以实现双臂互换训练[21]。华中科技大学对以人工气动肌肉为驱的各个类型的上肢康复机器人进行了大量的研究。其中 9-DOF 的康复机器人是最型的代表[22]。气动肌肉的双向对拉驱动使患者的肩部和肘部能够实现旋转和屈伸动[23]。9-DOF 康复机器人如图 1.2 所示。
青岛大学硕士学位论文动的康复训练[1]，可调节的上肢减重系统、智能反器人的特点。该机器人是一种混合连接形式，具有和腕部的组合型康复。通过进行多种趣味性的游戏并具有自动识别、记录、分析和评估患者康复训练在此基础上该公司又生产了一种三维上肢训练与评，如图 1.4 所示，市场已有销售。该系统由电机驱动具有 6 个自由度[26]，可设置运动轨迹，针对患者患
【参考文献】：
期刊论文
[1]辅助肩胛骨康复运动机构设计[J]. 汪彦慧,佟河亭,丁薇. 青岛大学学报(工程技术版). 2018(03)
[2]卒中后上肢康复机器人应用研究进展[J]. 顾腾,李传江,詹青. 神经病学与神经康复学杂志. 2017(01)
[3]上肢康复训练机器人的研究[J]. 毛丽民,卢振利,安唱,刘叔军. 制造业自动化. 2017(02)
[4]基于力反馈的上肢康复机器人[J]. 李世远,李双鲲,高翔,蔡杰. 齐齐哈尔大学学报(自然科学版). 2015(01)
[5]上肢康复机器人控制系统设计[J]. 余刚,钱晋武,沈林勇,章亚男,潘宏伟. 机械设计与制造. 2013(11)
[6]上肢康复机器人研究现状的分析[J]. 杨启志,曹电锋,赵金海. 机器人. 2013(05)
[7]一种六自由度上肢康复机器人的结构设计及运动学分析[J]. 曹电锋,杨启志,庄佳奇,姚斌斌. 工程设计学报. 2013(04)
[8]插棒式上肢功能康复训练仪的设计[J]. 薄雪峰,陈征,刘庆凯,曹海勇,宋红芳,刘志成. 北京生物医学工程. 2012 (06)
[9]我国康复医疗机构服务体系建设研究[J]. 王葆华,密忠祥,程军,崔志茹,刘菲,黄秋晨,周小跃,鲍雯. 中国医院. 2012(06)
[10]机器人治疗急性期脑卒中患者上肢功能的恢复[J]. 刘震,张盘德,刘翠华,容小川,邓红艳,张晋昕. 中国组织工程研究与临床康复. 2011(52)
博士论文
[1]上肢康复机器人及相关控制问题研究[D]. 吴军.华中科技大学 2012
[2]基于sEMG信号的外骨骼式机器人上肢康复系统研究[D]. 李庆玲.哈尔滨工业大学 2009
[3]手臂康复机器人系统研究[D]. 杨勇.哈尔滨工程大学 2009
硕士论文
[1]大幅面PE薄膜料切割设备的设计[D]. 李青青.青岛大学 2018
[2]康复用外骨骼机器人的运动学研究[D]. 国许东.青岛大学 2016
[3]康复用外骨骼上肢机械臂仿生结构研究[D]. 李海涛.青岛大学 2016
[4]六自由度外骨骼式上肢康复机器人设计[D]. 张辉.东华大学 2014
[5]外骨骼上肢机器人运动康复虚拟现实训练与评价研究[D]. 王源.上海交通大学 2013
[6]外骨骼上肢康复机器人控制系统研究及仿真[D]. 代永波.哈尔滨工程大学 2012
[7]上肢偏瘫康复机器人研究[D]. 吕超.上海交通大学 2011
[8]手臂康复训练机器人系统控制研究[D]. 李趁前.哈尔滨工程大学 2008
本文编号：3643865
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