基于肌电信号与姿态捕捉的上肢康复人机交互研究

发布时间：2021-12-28 10:54

　　我国人口老龄化问题加剧和专业医疗康复人员的紧缺,使有限医疗资源难以满足我国国民对医疗健康服务的庞大需求。上肢外骨骼康复机器人是机器人学与康复医学多领域技术融合的产物。上肢康复机器人可以为脑卒中患者提供准确重复的上肢训练动作,减轻医护人员繁重的体力劳动,辅助患者恢复上肢运动功能和正常生活的能力。脑卒中患者手术后的上肢康复训练比较复杂,并且目前现有的上肢康复设备存在诸多不足。本文主要针对脑卒中患者手术后的上肢康复训练,设计了一种新型的六自由度上肢外骨骼康复机器人和人机交互方式。本文深入分析了上肢康复机器人技术目前在国内外的发展情况和脑卒中患者康复治疗技术。根据人体上肢的解剖学特点和本体感觉神经肌肉促进法（PNF）总结出脑卒中患者上肢康复的需求,根据需求设计了一种新型的六自由度上肢外骨骼康复机器人,这六个自由度分别是肩关节处的三个活动自由度,手肘处的一个活动自由度和手腕处的两个活动自由度。此外还设计了该系统的电气电路和上位机软件。创新性地采用了支撑回转轴承,让患者可以的左上肢和右上肢之间切换,达到一机两用的目的。使用D-H参数法对该六自由度上肢康复外骨骼机器人进行了运动学分析。根据医疗器械的... 

【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－２?ＡＲＭｉｎ上肢康复机器人??Ａｒｍｅｏ?Ｐｏｗｅｒ是ＡＲＭｉｎ的商用版本，如图１＿３所示，是由Ｈｏｃｏｉｎａ．公司、苏黎??

图１－３?Ａｒｍｅｏ?Ｐｏｗｅｒ上肢康复机器人??美国马里兰大学帕克分校研制了?ＭＧＡ［Ｍ：上肢康复机器人，如图１－４所示

?第１章绪论???图１－４?ＭＧＡ上肢康复机器人??美国华盛顿大学研制了?ＣＡＤＥＮ＿７［１５：上肢康复机器人，如图１－５所示。具有七??个自由度，包括肩关节屈伸、外展内收、内旋外旋，肘关节屈伸，前臂内旋外旋??和腕关节屈伸、外展内收。肩关节的三个自由度偏置ｒ旋转中心，将奇异位置移??到了上肢难以达到的地方。采用绳驱动系统，减轻了机械手臂运动部分的重量，??具有惯量低、刚性高的特点，但是机械系统过于复杂。??Ｌａ??图１－５?ＣＡＤＥＮ－７上肢康复机器人??德克萨斯大学奥斯汀分校研制了?Ｈａｎｎ〇ｎｙ［１６］上肢双臂康复机器人，如图１－６???所示。该机器人肩部有五个自由度，其中肩关节有屈伸、内旋外旋和外展内收这??三个旋转轴线相交于一点的自由度。为了使肩关节旋转中心可上下移动有一个冠??状面旋转自由度。为了使肩关节旋转中心在水平面可以前伸后缩有一个平行四边??形机构的自由度。??５??

【参考文献】：
期刊论文
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[2]我国脑卒中防治仍面临巨大挑战——《中国脑卒中防治报告2018》概要[J]. 王陇德,刘建民,杨弋,彭斌,王伊龙.  中国循环杂志. 2019(02)
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博士论文
[1]基于柔性外骨骼人机智能系统基础理论及应用技术研究[D]. 张佳帆.浙江大学 2009

硕士论文
[1]惯性式人体上肢运动姿态捕获系统研究[D]. 龙湘林.湖南大学 2017
[2]五自由度上肢康复机器人康复评价系统的研究与实现[D]. 张维秋.东北大学 2012



本文编号：3553932