坐臥式下肢康復(fù)機(jī)器人機(jī)械設(shè)計(jì)及虛擬訓(xùn)練系統(tǒng)開發(fā).pdf

1、本文介紹了一種坐臥式下肢康復(fù)機(jī)器人的機(jī)械設(shè)計(jì)，并為其定制了一種虛擬訓(xùn)練系統(tǒng)。該康復(fù)機(jī)器人為三自由度關(guān)節(jié)型結(jié)構(gòu)，腿寬及腿長(zhǎng)均可自由調(diào)節(jié)，三自由度座椅機(jī)構(gòu)可方便患者入座。虛擬訓(xùn)練系統(tǒng)主要由騎行訓(xùn)練模式與虛擬軟件系統(tǒng)組成，騎行訓(xùn)練模式模擬騎行單車時(shí)人體的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)，是一種約束軌跡下的変速主動(dòng)訓(xùn)練；虛擬軟件系統(tǒng)構(gòu)建了一個(gè)戶外騎行的訓(xùn)練情景，實(shí)現(xiàn)了模型動(dòng)作同步且各場(chǎng)景設(shè)有不同的反饋機(jī)制。
　　首先，介紹了坐臥式下肢康復(fù)機(jī)器人的機(jī)械設(shè)計(jì)。主要包

2、括機(jī)械腿、調(diào)節(jié)平臺(tái)及三自由度座椅機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，并介紹了康復(fù)機(jī)器人搭載的傳感系統(tǒng)及控制系統(tǒng)硬件。
　　其次，對(duì)坐臥式下肢康復(fù)機(jī)器人進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)分析。主要包括運(yùn)動(dòng)學(xué)正解與反解、可變工作空間的求解、末端軌跡的規(guī)劃。對(duì)病患下肢的運(yùn)動(dòng)期望進(jìn)行分析預(yù)測(cè)，制定了兩種預(yù)測(cè)方案。介紹了騎行訓(xùn)練模式的控制策略，完成了騎行訓(xùn)練模式的設(shè)計(jì)。
　　然后，應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)搭建了戶外騎行場(chǎng)景并設(shè)計(jì)了交互反饋機(jī)制。結(jié)合虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練，一方面