便携式膝关节康复机器人的研究

发布时间：2024-12-18 22:50

　　助行膝关节康复机器人是下肢外骨骼机器人技术与减重康复训练相结合的产物,利用其反应速度快、动作精度高等特点代替传统康复训练。传统下肢康复机器人集成跑步机等平台,体积较大、结构复杂,适用于大型康复中心,目前膝关节康复机构较少,针对以上不足提出一种便携式膝关节康复机器人以满足膝关节损伤、韧带置换手术患者在家庭、社区环境中进行膝关节康复训练。论文针对膝关节结构与受力情况、膝关节运动形式、典型膝关节疾病及康复方式三个方面对膝关节运动机理展开研究,明确膝关节康复机器人受众,为膝关节康复机器人结构设计提供理论和数据支撑,在此基础上提出一种便携式膝关节康复机器人构型,结合安全性、运动匹配性、舒适性三个康复机器人设计准则介绍其结构组成、工作原理、材料选择。对膝关节康复机器人驱动装置进行创新设计,结合膝关节受力情况对滚珠丝杠、伺服电机相关参数进行计算,建立驱动装置动力学方程,根据驱动系统动力学方程分析滚珠丝杠直径对驱动系统稳定性和运动精度的影响,从而对滚珠丝杠进行最优选型。运用D-H矩阵法建立膝关节康复机器人运动学数学模型,使用MATLAB/Simulink对运动学正、逆解进行研究,采用拉格朗日法建立其动力...

【文章页数】：92 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1膝关节辅助康复装置

中北大学学位论文3期膝关节多伴有红肿，此时按摩、针灸等康复方法不适用，应该先进行适量卧床膝关节弯曲训练，等红肿消失再进行地面膝关节弯曲训练。（4）从事相关职业技术人员较少，大量康复训练理疗师的缺失是我国目前的现状。现在医院多采用膝关节护具进行康复训练，如图1-1所示，患者在膝关节....

图1-2Hardiman外骨骼机器人Fig.1-2HardimanexoskeletonrobotHardiman[16]

中北大学学位论文4构，目前有许多外骨骼康复机器人经过临床试验，取得了很多重要的数据和结论并定义了康复机器人的概念，即：辅助或取代患者完成某些特定康复动作的医用机器人[14]。外骨骼机器人最早研究始于1965年，美国研发了第一套外骨骼机器人，其名称为：Hardiman[15]，如图....

图1-3MIT-Manus康复机器人Fig.1-3MITmanusrehabilitationrobot

中北大学学位论文6图1-3MIT-Manus康复机器人Fig.1-3MITmanusrehabilitationrobot在2001年，日本筑波大学研发了名为HybridAssistiveLeg的外骨骼康复机器人，辅助下肢无力患者行走[27]。日本东京理科大学机械工程系的研究小组....

图1-5Walkingassistanceapparatus康复机器人Fig.1-5Walkingassistanceapparatuses

中北大学学位论文7图1-5Walkingassistanceapparatus康复机器人Fig.1-5Walkingassistanceapparatuses瑞士研发了著名的康复训练机器人LOKOMAT[29],如图1-6所示，LOKOMAT康复机器人可以根据不同运动需求规划下肢....

本文编号：4017243