踏板式下肢康复机器人的设计与研究
发布时间：2021-09-04 02:42
如今因为脑卒中、脑外伤以及脊柱损伤等原因造成的下肢功能障碍患者逐年增多,科学研究表明人体中枢神经系统具有一定可塑性,患者通过科学合理的主动或者被动训练,肢体机能可以得到修复,从而降低致残率,保障患者术后生活质量。传统康复训练以人工辅助为主,训练的精度和强度难以保证。下肢康复机器人可以根据患者的病情程度,提供不同的训练模式,取代康复医师繁重的体力劳动,为康复医师提供客观准确的运动数据,方便其为患者做康复指导,从而保证训练的强度和精度,提高康复效率,使得患者更早的回归家庭,回归社会。下肢康复机器人的核心功能是模拟人体下肢步行动作,辅助患者进行康复训练。通过对国内外康复机器人进行对比分析,根据人体下肢运动机理,本文设计了一款踏板式下肢康复机器人,主要研究内容如下:（1）标准步态轨迹的获取和分析。对下肢运动机理和步态周期过程进行了详细分析,用光学式三维运动运动捕捉设备对正常人平地行走、上坡、下坡时的运动轨迹进行数据采集,对采集到的离散数据点进行筛选,然后拟合出标准步态轨迹模型。（2）下肢康复机器人的结构设计和分析。在满足患者康复训练需求且保证安全的前提下,本文设计了一款具有6自由度的踏板式下肢...
【文章来源】：广东工业大学广东省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
人口老龄化趋势
传统
第一章绪论31.2国内外研究现状目前下肢康复训练机器人国外知名品牌有奥地利SCHEPP、瑞士Hocoma、美国Woodway、以色列Rewalk、美国EKSO、日本Cyberdyne、新西兰RexBionics等[6]，国内成熟产品有上海璟和Flexbot、广州-康A1，深圳迈步BEAR-H1、上海傅利叶Fourierx1等[7]，此外国内燕山大学、东北大学、哈尔滨工业大学在下肢康复领域也进行了大量的探索和研究。下肢康复训练机器人系统类型按照其穿戴和驱动形式可以分为如图1-3所示的五类：（a）跑步台式康复机器人、（b）踏板式康复机器人、（c）悬挂式康复机器人、（d）坐卧式康复机器人、（e）穿戴式外骨骼康复机器人。图1-3下肢康复机器人类型Fig.1-3Lowerlimbrehabilitationrobottype1.2.1跑步台式康复机器人图1-4Rehawalk图1-5WOODWAYFig.1-4RehawalkFig1-5WOODWAY1998年德国zebris公司结合h/p/cosmos公司专业跑台研发了步态分析及虚拟训练跑台Rehawalk[8]，如图1-4所示。该系统专门设计用来为神经性步态障碍、骨科、老年康复进行步态分析和治疗。其由步态分析和训练系统组成,包括带有压力传感器矩阵的跑台、步态投影记录仪、个性显示屏、中央处理单元，系统还自带应激及身体平衡测试模块。根据被试者的不同，可以在设置菜单面板中对步长、步宽等参数进行设置。
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国人口老龄化的现状特点和发展趋势及其对策研究[J]. 张欣悦. 中国管理信息化. 2020(05)
[2]当前我国养老保障制度改革的现状、面临的挑战及其对策探讨[J]. 周爱民. 湖南社会科学. 2019(06)
[3]A Review on Lower Limb Rehabilitation Exoskeleton Robots[J]. Di Shi,Wuxiang Zhang,Wei Zhang,Xilun Ding. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2019(04)
[4]基于机器学习与步态特征辅助的行人导航方法[J]. 钱伟行,周紫君,谢非,陈欣,王融,刘文慧. 中国惯性技术学报. 2019(04)
[5]肌肉力量训练联合下肢正压支撑跑台训练治疗膝骨关节炎的临床效果[J]. 苗战杰,刘群华,张荣凯. 临床医学研究与实践. 2019(20)
[6]德力康下肢康复机器人对脑卒中偏瘫患者下肢运动功能的影响[J]. 王勇,王文帅,赵立明,高玉森,高玉伟,潘锡金,陆景国. 世界最新医学信息文摘. 2018(72)
[7]一种惯性导航肢体动作捕捉系统采集方法[J]. 韦宇. 无线互联科技. 2018(07)
[8]基于牛顿-欧拉动力学方程的人体下肢动力学分析[J]. 梁国星,梁宇航,李志利,任启超,杜康. 航天医学与医学工程. 2017(06)
[9]三维重建表面几何特征的提取与参数测量计算[J]. 郭盛威,章秀华,范艳,邓哲煜. 武汉工程大学学报. 2016(02)
[10]机械人移动轨迹的智能PID控制[J]. 周巨青. 电脑知识与技术. 2014(31)
博士论文
[1]含有跖趾关节的气动肌肉驱动双足机器人研究[D]. 刘义祥.哈尔滨工业大学 2019
[2]步行康复训练机器人助行腿的步态规划与运动控制[D]. 王企远.上海大学 2011
硕士论文
[1]下肢康复训练机器人的设计及研究[D]. 韩飞.广东工业大学 2019
[2]空间四自由度下肢康复机器人设计与分析[D]. 靳振楠.燕山大学 2019
[3]基于用户体验的康复医疗产品情感化设计研究[D]. 管金梁.安徽工业大学 2019
[4]基于Arduino的六轴机械臂的设计与实现[D]. 田野.云南大学 2019
[5]基于动作捕捉的下肢骨折康复效果评价研究[D]. 汪鼎钧.西安理工大学 2018
[6]下肢康复机器人设计及运动控制研究[D]. 张辉.哈尔滨工业大学 2018
[7]绳索牵引下肢康复机器人的设计与控制[D]. 殷成熙.西安电子科技大学 2018
[8]基于正交多项式逼近走时的射线路径计算方法[D]. 苗贺.吉林大学 2018
[9]下肢康复机器人的设计和控制研究[D]. 祖永芳.合肥工业大学 2018
[10]基于人体生理参数的下肢康复机器人设计与仿真分析[D]. 李力力.天津大学 2018
本文编号：3382394
【文章来源】：广东工业大学广东省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
人口老龄化趋势
传统
第一章绪论31.2国内外研究现状目前下肢康复训练机器人国外知名品牌有奥地利SCHEPP、瑞士Hocoma、美国Woodway、以色列Rewalk、美国EKSO、日本Cyberdyne、新西兰RexBionics等[6]，国内成熟产品有上海璟和Flexbot、广州-康A1，深圳迈步BEAR-H1、上海傅利叶Fourierx1等[7]，此外国内燕山大学、东北大学、哈尔滨工业大学在下肢康复领域也进行了大量的探索和研究。下肢康复训练机器人系统类型按照其穿戴和驱动形式可以分为如图1-3所示的五类：（a）跑步台式康复机器人、（b）踏板式康复机器人、（c）悬挂式康复机器人、（d）坐卧式康复机器人、（e）穿戴式外骨骼康复机器人。图1-3下肢康复机器人类型Fig.1-3Lowerlimbrehabilitationrobottype1.2.1跑步台式康复机器人图1-4Rehawalk图1-5WOODWAYFig.1-4RehawalkFig1-5WOODWAY1998年德国zebris公司结合h/p/cosmos公司专业跑台研发了步态分析及虚拟训练跑台Rehawalk[8]，如图1-4所示。该系统专门设计用来为神经性步态障碍、骨科、老年康复进行步态分析和治疗。其由步态分析和训练系统组成,包括带有压力传感器矩阵的跑台、步态投影记录仪、个性显示屏、中央处理单元，系统还自带应激及身体平衡测试模块。根据被试者的不同，可以在设置菜单面板中对步长、步宽等参数进行设置。
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国人口老龄化的现状特点和发展趋势及其对策研究[J]. 张欣悦. 中国管理信息化. 2020(05)
[2]当前我国养老保障制度改革的现状、面临的挑战及其对策探讨[J]. 周爱民. 湖南社会科学. 2019(06)
[3]A Review on Lower Limb Rehabilitation Exoskeleton Robots[J]. Di Shi,Wuxiang Zhang,Wei Zhang,Xilun Ding. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2019(04)
[4]基于机器学习与步态特征辅助的行人导航方法[J]. 钱伟行,周紫君,谢非,陈欣,王融,刘文慧. 中国惯性技术学报. 2019(04)
[5]肌肉力量训练联合下肢正压支撑跑台训练治疗膝骨关节炎的临床效果[J]. 苗战杰,刘群华,张荣凯. 临床医学研究与实践. 2019(20)
[6]德力康下肢康复机器人对脑卒中偏瘫患者下肢运动功能的影响[J]. 王勇,王文帅,赵立明,高玉森,高玉伟,潘锡金,陆景国. 世界最新医学信息文摘. 2018(72)
[7]一种惯性导航肢体动作捕捉系统采集方法[J]. 韦宇. 无线互联科技. 2018(07)
[8]基于牛顿-欧拉动力学方程的人体下肢动力学分析[J]. 梁国星,梁宇航,李志利,任启超,杜康. 航天医学与医学工程. 2017(06)
[9]三维重建表面几何特征的提取与参数测量计算[J]. 郭盛威,章秀华,范艳,邓哲煜. 武汉工程大学学报. 2016(02)
[10]机械人移动轨迹的智能PID控制[J]. 周巨青. 电脑知识与技术. 2014(31)
博士论文
[1]含有跖趾关节的气动肌肉驱动双足机器人研究[D]. 刘义祥.哈尔滨工业大学 2019
[2]步行康复训练机器人助行腿的步态规划与运动控制[D]. 王企远.上海大学 2011
硕士论文
[1]下肢康复训练机器人的设计及研究[D]. 韩飞.广东工业大学 2019
[2]空间四自由度下肢康复机器人设计与分析[D]. 靳振楠.燕山大学 2019
[3]基于用户体验的康复医疗产品情感化设计研究[D]. 管金梁.安徽工业大学 2019
[4]基于Arduino的六轴机械臂的设计与实现[D]. 田野.云南大学 2019
[5]基于动作捕捉的下肢骨折康复效果评价研究[D]. 汪鼎钧.西安理工大学 2018
[6]下肢康复机器人设计及运动控制研究[D]. 张辉.哈尔滨工业大学 2018
[7]绳索牵引下肢康复机器人的设计与控制[D]. 殷成熙.西安电子科技大学 2018
[8]基于正交多项式逼近走时的射线路径计算方法[D]. 苗贺.吉林大学 2018
[9]下肢康复机器人的设计和控制研究[D]. 祖永芳.合肥工业大学 2018
[10]基于人体生理参数的下肢康复机器人设计与仿真分析[D]. 李力力.天津大学 2018
本文编号：3382394
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