氣動(dòng)肌肉驅(qū)動(dòng)的膝關(guān)節(jié)康復(fù)訓(xùn)練裝置控制方法研究.pdf

1、康復(fù)訓(xùn)練裝置是一種幫助患者關(guān)節(jié)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，實(shí)現(xiàn)其運(yùn)動(dòng)功能康復(fù)的自動(dòng)化醫(yī)療設(shè)備，其性能直接影響康復(fù)訓(xùn)練的訓(xùn)練效果。在各種康復(fù)運(yùn)動(dòng)中，等速的持續(xù)被動(dòng)運(yùn)動(dòng)因其在運(yùn)動(dòng)中角速度相對(duì)恒定，不會(huì)產(chǎn)生加速度，肌肉在全運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的任何一點(diǎn)都產(chǎn)生最大肌力，被廣泛運(yùn)用于康復(fù)醫(yī)學(xué)、運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。目前國(guó)內(nèi)外研究的肢體康復(fù)訓(xùn)練裝置多以電機(jī)或氣缸作為驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)病人關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)，雖位置控制精度較高，但柔性差，容易造成關(guān)節(jié)的損傷。氣動(dòng)肌肉是一種新型的驅(qū)動(dòng)器，不僅安全柔

2、順，力/重量比大，而且其力/長(zhǎng)度特性與生物肌肉的力/長(zhǎng)度特性極為相似，因此以氣動(dòng)肌肉驅(qū)動(dòng)的肢體康復(fù)訓(xùn)練裝置更加符合人的生理特點(diǎn)。本文對(duì)氣動(dòng)肌肉驅(qū)動(dòng)的膝關(guān)節(jié)康復(fù)訓(xùn)練裝置的控制方法進(jìn)行了研究。主要內(nèi)容如下： ⑴介紹了膝關(guān)節(jié)康復(fù)訓(xùn)練裝置，對(duì)其改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)做了說(shuō)明。 ⑵采用開(kāi)環(huán)控制和PID控制方法，對(duì)膝關(guān)節(jié)康復(fù)訓(xùn)練裝置的階躍響應(yīng)特性和等速CPM特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。 ⑶針對(duì)氣動(dòng)肌肉驅(qū)動(dòng)的康復(fù)訓(xùn)練裝置具有時(shí)延、非線性和時(shí)變特