下肢外骨骼康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人減重系統(tǒng)研究.pdf

1、本文所研究的下肢外骨骼康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人是用來幫助由于腦卒中等造成神經(jīng)中樞損傷導(dǎo)致下肢癱瘓時患者進(jìn)行下肢康復(fù)治療訓(xùn)練的設(shè)備。訓(xùn)練中,由于患者下肢不能完全承受自身重量,減重系統(tǒng)幫助患者減輕所承受的重量,同時保持患者的身體在下肢康復(fù)訓(xùn)練過程中始終處于平衡狀態(tài)。
　　本文主要闡述了一種自主控制的減重系統(tǒng),它是下肢康復(fù)機(jī)器人極其重要的一部分,更是進(jìn)行減重訓(xùn)練的必要條件。
　　本文的具體研究內(nèi)容如下:
　　1.通過對國內(nèi)外下肢外骨骼

2、康復(fù)機(jī)器人減重系統(tǒng)研究現(xiàn)狀的分析,指出其設(shè)計、結(jié)構(gòu)上的優(yōu)點(diǎn),同時指出其存在的不足。借鑒其設(shè)計優(yōu)點(diǎn),提出本課題的減重系統(tǒng)的設(shè)計依據(jù),及一些具體要求。
　　2.依據(jù)減重步行訓(xùn)練的原理、作用設(shè)計了一款自主控制的減重系統(tǒng)。減重系統(tǒng)可分為豎直減重、水平隨動兩個部分,豎直減重部分主要是卸載患者腿部無法承受的身體重量,水平隨動部分是完成患者的下肢按照預(yù)先設(shè)置的步態(tài)做跟隨運(yùn)動,完成正常的減重步態(tài)康復(fù)訓(xùn)練。
　　3.對減重系統(tǒng)建立數(shù)學(xué)模型,并

3、對其進(jìn)行運(yùn)動學(xué)、動力學(xué)分析,其目的是探究減重步行訓(xùn)練時患者重心的運(yùn)動規(guī)律是否與自然步行時相符為后續(xù)減重系統(tǒng)控制策略研究做準(zhǔn)備。
　　4.采用PRO/E軟件進(jìn)行建模,運(yùn)用ANSYS軟件對錐齒輪做動力學(xué)和剛度分析從而達(dá)到進(jìn)行優(yōu)化的目的,使零件具有最佳的材料分布。并對錐齒輪進(jìn)行了力學(xué)分析,校核零部件的安全性。
　　5.利用ADAMS軟件完成機(jī)構(gòu)的運(yùn)動仿真,得出減重控制平臺的位移、速度、加速度運(yùn)動變化曲線,與設(shè)計時所參照的數(shù)據(jù)進(jìn)行比