一种等速康复训练机器人的设计与分析
发布时间：2021-07-02 13:26
等速训练是一种先进的康复训练模式,等速训练过程中,肢体不产生加速度,减少了肌肉痉挛现象的出现,康复效果较为显著。目前,等速训练设备均为国外研制,且常见的康复机器人无法实现等速训练功能。为了让肢体失能患者得到更为高效的康复训练,本文结合机器人技术、康复医学理论、等速训练理念与人体运动学等领域,针对目前等速训练时仅单个关节参与且训练模式单调的状况,以及缺少在家庭和社区使用的、适用于不同患者的肢体等速康复训练仪器的现状,在末端踏车式康复机器人的基础上,研制了一种能够进行不同关节和不同幅度等速康复训练的设备。首先,根据相关康复医学理论,对人体生理、运动参数进行了探讨。对人机模型展开计算和分析,对末端踏车式机器人训练效果的多种影响因素展开了仿真和分析,为等速康复训练机器人的设计方案提供参考,提出通过改变踏车训练时机器人和人体之间的相对水平位移,来实现关节的等速运动的方法。其次,根据等速康复训练机器人的结构设计方案。对水平位移机构、训练机构以及辅具进行结构设计。对人机模型展开运动学以及动力学的分析,求解出实现关节等速训练的方法,验证等速康复训练机器人设计方案的合理性。根据关节等速训练的具体要求,对...
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
美国WOODWAY公司的康复机器人：LokoHelp和KineAssistFig1.1RehabilitationrobotsfromWOODWAY,USA:LokoHelpandKineAssist
Fig 1.1 Rehabilitation robots from WOODWAY, USA: Loko Help and Kine Assist瑞士 HOCOMA AG 公司是目前世界范围内康复机器人企业的第一品牌，公司的高端康复治疗与训练产品研发机构和欧美众多高校及科研机构有着深度合作，其产品在传感器、智能化、仿生领域等方面都在国际上处于领先地位。HOCOMAAG 公司的产品在临床应用上非常广泛，其全世界销量总数也是康复机器人产业的第一位[35-40]，目前，在市场上流通的康复机器人主要有以下三种[41-42]：Lokomat：一款以脑功能重塑理论为指引，能在训练中实时反馈训练信息给使用者的外骨骼式康复机器人，在训练中，通过动力装置驱动关节的转动，配合足底的履带，实现下肢的步态训练。目前，Lokomat 已垄断了高端的康复机器人市场，在世界范围内的各个高级康复机构中，配备数已超过 600 台。Armeo：一款上肢康复机器人，其治疗范围涵盖着肩关节、肘关节、腕关节以及部分指关节。当前市场上的上肢外骨骼系统大都使用此种类型的构造[43]。Erigo：一款卧式步态康复训练系统，一般用于早期的肌力恢复训练，其关节活动的调节范围较大，能实现不同幅度的被动康复训练并添加功能性的电刺激，临床上多被用于长期卧床的患者。
ne 企业的康复机器人 HAL。是将机器人领域肢体产品化的成果，目前已成功投放市场的臂等，该机器人能在使用者的脑波控制下实电信号的衬垫以及和人体皮肤相连的传感器做出使用者想要的动作。alk公司和日本的Cyberdyne公司是世界上在公司在市场上投放的产品主要是可穿戴外骨瘫痪患者，代替患者下肢进行日常的行动，dministration 美国食品和药物管理局）认证的使用者的肢体运动以及使用者身体重心的变装置驱动关节完成旋转运动，模拟出正常人能力，其最新款的产品，还能通过对外界环速度和方式自动调节。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于人机信息交互的助行外骨骼机器人技术进展[J]. 明东,蒋晟龙,王忠鹏,綦宏志,万柏坤. 自动化学报. 2017(07)
[2]康复机器人发展综述[J]. 肖勇,孙平范,陈罡. 信息系统工程. 2017(05)
[3]我国康复医师专业化教育发展现状及改革[J]. 李咏梅,刘路平,刘垚,敖丽娟. 昆明医科大学学报. 2017(04)
[4]穿戴式外骨骼康复辅具临床应用现状分析[J]. 陈学斌,刘利荣,安峥,高敏,高海鹏. 科技导报. 2017(02)
[5]3-RRR+（S-P）人形机器人仿生肩关节主参数设计及其工作空间分析[J]. 杨龙,褚宏鹏,孙通帅,邱雪松,周玉林. 中国机械工程. 2017(02)
[6]康复机器人与智能辅助系统的研究进展[J]. 侯增广,赵新刚,程龙,王启宁,王卫群. 自动化学报. 2016(12)
[7]肢体协调运动康复机器人的机构设计与实验[J]. 姜礼杰,陈进,王良诣,侯言旭,王勇. 自动化学报. 2016(12)
[8]下肢康复机器人及其交互控制方法[J]. 胡进,侯增广,陈翼雄,张峰,王卫群. 自动化学报. 2014(11)
[9]D-H法建立连杆坐标系存在的问题及改进[J]. 郭发勇,梅涛,赵江海. 中国机械工程. 2014(20)
[10]我国社区康复医疗资源的现状与需求[J]. 任艳苹,郭琪,李雨晴,仇嘉禾,吕兆阳,邵博涵,傅丽媛,庞德功. 中国康复医学杂志. 2014(08)
博士论文
[1]普惠性下肢精准康复机器人的设计及实现[D]. 姜礼杰.合肥工业大学 2017
[2]卧式下肢康复机器人研究[D]. 孙洪颖.哈尔滨工程大学 2011
硕士论文
[1]一种膝关节等速训练机构的分析与研究[D]. 陈波.合肥工业大学 2017
[2]人口老龄化背景下的居家运动健康服务现状调查[D]. 唐路生.华中师范大学 2016
[3]脚踏车式下肢康复训练器设计及研究[D]. 甄红卫.燕山大学 2012
[4]截瘫患者下肢康复机器人设计与实验研究[D]. 刘洪涛.燕山大学 2010
[5]偏瘫上肢复合运动康复训练机器人的研制[D]. 胡宇川.清华大学 2004
本文编号：3260553
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
美国WOODWAY公司的康复机器人：LokoHelp和KineAssistFig1.1RehabilitationrobotsfromWOODWAY,USA:LokoHelpandKineAssist
Fig 1.1 Rehabilitation robots from WOODWAY, USA: Loko Help and Kine Assist瑞士 HOCOMA AG 公司是目前世界范围内康复机器人企业的第一品牌，公司的高端康复治疗与训练产品研发机构和欧美众多高校及科研机构有着深度合作，其产品在传感器、智能化、仿生领域等方面都在国际上处于领先地位。HOCOMAAG 公司的产品在临床应用上非常广泛，其全世界销量总数也是康复机器人产业的第一位[35-40]，目前，在市场上流通的康复机器人主要有以下三种[41-42]：Lokomat：一款以脑功能重塑理论为指引，能在训练中实时反馈训练信息给使用者的外骨骼式康复机器人，在训练中，通过动力装置驱动关节的转动，配合足底的履带，实现下肢的步态训练。目前，Lokomat 已垄断了高端的康复机器人市场，在世界范围内的各个高级康复机构中，配备数已超过 600 台。Armeo：一款上肢康复机器人，其治疗范围涵盖着肩关节、肘关节、腕关节以及部分指关节。当前市场上的上肢外骨骼系统大都使用此种类型的构造[43]。Erigo：一款卧式步态康复训练系统，一般用于早期的肌力恢复训练，其关节活动的调节范围较大，能实现不同幅度的被动康复训练并添加功能性的电刺激，临床上多被用于长期卧床的患者。
ne 企业的康复机器人 HAL。是将机器人领域肢体产品化的成果，目前已成功投放市场的臂等，该机器人能在使用者的脑波控制下实电信号的衬垫以及和人体皮肤相连的传感器做出使用者想要的动作。alk公司和日本的Cyberdyne公司是世界上在公司在市场上投放的产品主要是可穿戴外骨瘫痪患者，代替患者下肢进行日常的行动，dministration 美国食品和药物管理局）认证的使用者的肢体运动以及使用者身体重心的变装置驱动关节完成旋转运动，模拟出正常人能力，其最新款的产品，还能通过对外界环速度和方式自动调节。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于人机信息交互的助行外骨骼机器人技术进展[J]. 明东,蒋晟龙,王忠鹏,綦宏志,万柏坤. 自动化学报. 2017(07)
[2]康复机器人发展综述[J]. 肖勇,孙平范,陈罡. 信息系统工程. 2017(05)
[3]我国康复医师专业化教育发展现状及改革[J]. 李咏梅,刘路平,刘垚,敖丽娟. 昆明医科大学学报. 2017(04)
[4]穿戴式外骨骼康复辅具临床应用现状分析[J]. 陈学斌,刘利荣,安峥,高敏,高海鹏. 科技导报. 2017(02)
[5]3-RRR+（S-P）人形机器人仿生肩关节主参数设计及其工作空间分析[J]. 杨龙,褚宏鹏,孙通帅,邱雪松,周玉林. 中国机械工程. 2017(02)
[6]康复机器人与智能辅助系统的研究进展[J]. 侯增广,赵新刚,程龙,王启宁,王卫群. 自动化学报. 2016(12)
[7]肢体协调运动康复机器人的机构设计与实验[J]. 姜礼杰,陈进,王良诣,侯言旭,王勇. 自动化学报. 2016(12)
[8]下肢康复机器人及其交互控制方法[J]. 胡进,侯增广,陈翼雄,张峰,王卫群. 自动化学报. 2014(11)
[9]D-H法建立连杆坐标系存在的问题及改进[J]. 郭发勇,梅涛,赵江海. 中国机械工程. 2014(20)
[10]我国社区康复医疗资源的现状与需求[J]. 任艳苹,郭琪,李雨晴,仇嘉禾,吕兆阳,邵博涵,傅丽媛,庞德功. 中国康复医学杂志. 2014(08)
博士论文
[1]普惠性下肢精准康复机器人的设计及实现[D]. 姜礼杰.合肥工业大学 2017
[2]卧式下肢康复机器人研究[D]. 孙洪颖.哈尔滨工程大学 2011
硕士论文
[1]一种膝关节等速训练机构的分析与研究[D]. 陈波.合肥工业大学 2017
[2]人口老龄化背景下的居家运动健康服务现状调查[D]. 唐路生.华中师范大学 2016
[3]脚踏车式下肢康复训练器设计及研究[D]. 甄红卫.燕山大学 2012
[4]截瘫患者下肢康复机器人设计与实验研究[D]. 刘洪涛.燕山大学 2010
[5]偏瘫上肢复合运动康复训练机器人的研制[D]. 胡宇川.清华大学 2004
本文编号：3260553
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