床式下肢康復(fù)機(jī)器人系統(tǒng)研究.pdf

1、近年來，腦血管類疾病的發(fā)病率極高，致殘率也很高，嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量。這些疾病的發(fā)生越來越趨于年輕化，給患者及其家庭帶來很大的痛苦。研究表明在患病初期對(duì)患者進(jìn)行康復(fù)治療，能夠促進(jìn)大腦的重塑性，從而使患者得以學(xué)習(xí)和再學(xué)習(xí)某項(xiàng)技能。但是傳統(tǒng)的治療過程是很緩慢的，對(duì)人力的依賴性很大，會(huì)使患者在心理上產(chǎn)生愧疚感，不利于病人的康復(fù)。傳統(tǒng)的治療對(duì)患者病情的評(píng)估也有很大的主觀性，不能保證患者的康復(fù)效果。再加上腦血管病的復(fù)發(fā)性，更使患者的身心受到摧殘

2、。
　　針對(duì)以上問題，結(jié)合國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，本文設(shè)計(jì)了一款與康復(fù)床相結(jié)合的康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人。該機(jī)器人可以讓患者盡可能的躺在病床上，只需選擇訓(xùn)練模式在病床上就能達(dá)到康復(fù)訓(xùn)練的目的。機(jī)器人不會(huì)感到疲勞，能夠準(zhǔn)確而重復(fù)的完成一項(xiàng)工作，穩(wěn)定性也很高。大大降低了人力資源的損耗，從而增加了病人康復(fù)訓(xùn)練的信心。
　　根據(jù)人體生理學(xué)特點(diǎn)，規(guī)劃出了機(jī)器人的康復(fù)運(yùn)動(dòng)空間，保證病人在訓(xùn)練過程的安全性。在滿足人體生理學(xué)要求的基礎(chǔ)上，提出了下肢康復(fù)系統(tǒng)的

3、總體方案設(shè)計(jì)，其中包括整體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)、驅(qū)動(dòng)方案設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和硬件電路設(shè)計(jì)。
　　通過閉環(huán)矢量法建立了下肢康復(fù)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，并利用MATLAB軟件對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真分析；利用牛頓歐拉法建立了下肢康復(fù)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型，并對(duì)其進(jìn)行了仿真分析。
　　最后，加工出樣機(jī)，并對(duì)樣機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。運(yùn)動(dòng)空間實(shí)驗(yàn)表明樣機(jī)最大運(yùn)動(dòng)空間能夠滿足設(shè)計(jì)要求；負(fù)載與速度關(guān)系試驗(yàn)表明樣機(jī)不同負(fù)載情況下訓(xùn)練速度能夠達(dá)到要求；速度規(guī)劃實(shí)驗(yàn)表明對(duì)電機(jī)