下肢康复外骨骼研制及基于渐进式康复的控制方法研究

发布时间：2022-08-08 10:03

　　本课题针对下肢瘫痪患者的个体差异性、运动恢复渐进性和康复过程反复性设计了一种模块化多姿态的下肢康复外骨骼机器人,依据康复阶段研究渐进式的康复训练策略及机器人控制方法,并通过人机耦合仿真和实验进行分析。通过分析人体关节运动,对下肢外骨骼机器人进行集成化和模块化设计,包含大腿驱动单元、腰部支撑单元和足部矫形三大部分,对核心单元的传动系统、驱动系统、控制系统、传感系统和距离调节机构进行设计。外骨骼可以通过连接机构的拆装改变训练姿态,实现仰卧姿、坐姿和站姿等多种训练模式。针对患者康复的递进式过程实施渐进式康复训练策略,在康复的前、中、后期分别实施轨迹约束的位置控制、助力辅助的力矩控制和主动对抗的抗阻训练等,并进行训练姿态、位置轨迹、助力比例和抗阻比例的实时调整。据此,对人体不同姿态下的肢体运动进行运动学仿真和生物力学仿真,包括坐卧姿康复轨迹规划和运动仿真及站姿步态解析和运动仿真,根据康复周期研究仰卧姿末端直线屈伸运动、圆周轨迹运动、坐姿抬腿运动和平地站立步行等的运动过程。对外骨骼机器人开展了渐进式康复控制方法的研究,对坐卧姿和站姿不同相位的人机系统进行运动学和动力学分析,针对三种模式的康复策略... 

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

下肢运动失能患者及体弱老人世界卫生组织发布的全球疾病负担报告显示，目前全球中风患者约8000万，

传统康复方法与训练设备与传统的人工康复治疗方法及物理康复治疗方法相比，针对不同康复期的患

瑞士 MotionMaker

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
[1]可穿戴下肢柔性外骨骼助力系统设计[D]. 万诗龙.东南大学 2017
[2]基于多模输入机器学习模型的外骨骼机器人步态规划方法研究[D]. 吴桂忠.中国科学院大学(中国科学院深圳先进技术研究院) 2017



本文编号：3671309