基于髋关节轨迹的下肢康辅机器人设计与优化

发布时间：2024-03-16 04:11

　　我国是一个人口大国,但同时也是一个老年人口众多的国家。随着人年龄的不断增大,人体机能会逐渐的退化,进而导致无法独立的坐-站与行走,此时需要康辅机器人辅助老年人完成日常基本动作,提高其生活质量。与此同时,随着人年龄的不断增大,患老年疾病的概率也逐渐增大,脑卒中就是其中一种,其可以导致肢体运动障碍,如无法独立行走,无法独立坐-站。医学研究表明,对于患脑卒中的患者,必要的物理康复可以帮助其恢复肢体功能,进而帮助其康复。但我国康复医师数量较少,无法承担全部患者的物理康复工作。康辅机器人可以帮助康复医师对患者进行康复,进而有效的减轻其工作压力。康辅机器人可以帮助身体机能减弱的老年人,完成日常的行为动作,保证其基本生活;康辅机器人也可以帮助因患脑卒中等老年疾病导致肢体运动障碍的老年人进行科学、高效的物理康复,进而帮助其恢复机体机能。康辅机器人的设计需要考虑仿人性、轻量化等多方面的问题。本文首先需要找到健康人体坐-站与行走时的髋关节的运动轨迹。首先建立坐-站与步态行走对应的下肢肢段模型,然后利用惯性传感器测量肢段的运动数据,并利用卡尺测量肢段长度,之后分别建立坐-站过程与步态过程髋关节轨迹方程,最后...

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1我国老年人数量与劳动年龄段人口数量变化趋势

吉林大学硕士学位论文2工作效率。康复辅助机器人作为一种服务机器人，其对应对我国的老龄化与帮助因脑卒中等导致的肢体运动障碍患者康复具有积极的意义。康复辅助机器人在设计的过程中应该考虑其仿人性，进而保证患者的训练效果。同时还应该考虑便携性，也就是设备必须轻量化。兼顾仿人与轻量化的康复....

图1.2我国脑卒中发病率概况

吉林大学硕士学位论文2工作效率。康复辅助机器人作为一种服务机器人，其对应对我国的老龄化与帮助因脑卒中等导致的肢体运动障碍患者康复具有积极的意义。康复辅助机器人在设计的过程中应该考虑其仿人性，进而保证患者的训练效果。同时还应该考虑便携性，也就是设备必须轻量化。兼顾仿人与轻量化的康复....

图1.3Lokomat示意图

第1章绪论31.2国内外研究现状下肢康辅机器人作为机器人的一个重要分支，同时也是辅助下肢存在运动障碍患者的重要工具。关于其的研究，国内外非常的多，下肢康复机器人主要分定点落位式，其主要适用于大型康复中心与大型医院，如瑞士Hocoma公司的Lokomat全自动机器人，日本丰田公司参....

图1.4WelwalkWW-1000康复机器人示意图

吉林大学硕士学位论文4Lokomat训练系统在设计时，充分考虑人体行走时髋关节的运动的情况，其在人体行走时会有三个方向的运动，因此在考虑照顾其旋转自由度与上下方向自由度的情况下，特意在使用者腰部后方，增加一副横向的滑槽与导轨，保证腰部可在左右方向运动。与此同时，为增加训练的趣味性....

本文编号：3929096