肢体康复与体位控制策略的研究

发布时间：2024-02-15 18:47

　　随着全球经济的繁荣以及人口老龄化进程的加快,心脑血管疾病、现代交通工具、运动性损伤等引起的致伤致残、神经损伤、肢体失能情况日益增多,严重影响了社会整体的健康水平。国家“十三五”规划又明确指出,要加快智能制造工程的发展进程,重点关注机器人、新材料、生物医药及高性能医疗器械等产业的发展。这也就表明康复训练机器人的开发对社会健康和国家发展具有重大意义。康复机器人作为现代智能机器人的分支,利用运动再学习理论对肢体失能患者实施精确、稳定、科学的特定训练,从而帮助患者肢体运动功能的恢复。人体作为一个复杂的、相关联的系统,各部位的康复训练都受到许多因素影响,而训练时所采用的体位姿势也将对训练效果产生影响。因此,本文将肢体运动功能障碍患者作为研究对象,研究其运动功能恢复所需的最佳体位,并基于该体位进行康复训练机器人的研究。具体来说,本文主要内容如下:首先,对不同体位下的生理参数进行分析,确定肢体功能障碍患者最佳的训练体位;对肢体运动功能正常实验者进行最佳运动体位下的数据采集,确定该体位下正常的下肢运动轨迹,为康复训练机器人模型的构建提供数据参考。其次,将患者下肢简化为三连杆的运动系统,采用D-H分析法...

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1MIT-MANUS上肢康复训练机器人

图1-1MIT-MANUS上肢康复训练机器人天主教大学研制出自由度ARMinIII的上肢外骨骼机器人（机器人使上肢的运动轨迹半径处于最大的运动范围内，通过模矫形器，前臂、手腕，肩部、肘三种方式组合在一起）作用于整训练效果达到最优[13]。2011年该种类型地机器人设....

图1-2自由度ARMinIII的外骨骼训练机器人及其训练界面

图1-3ReWalk个人版机器人

主要由直流伺服电机驱动装置（电动腿部支架）、小型计算机控制装置（背包）、体感芯片信息采集装置（身体感应器）组成。在运动过程中，设备对患者的髋关节和膝关节摆动发出指令，患者腿部依据指令跟随设备进行摆动。瑞士Lokomat步行康复机器人由减重系统—悬吊结构和跑步训练系统—跑步机构....

图1-4瑞士Lokomat步行康复机器人

并通过腿部助力装置使患者在矢状面内进行往复的步态训练，如图1-4所示，对患者进行不同程度的康复训练。在训练过程中，传感器将患者的相关运动数据传给计算机，计算机整合统计整个训练过程的运动数据后给出相应地训练方案，从而使训练规划和评价都具有科学性。这种科学性也使得该种类型的机器人在....

本文编号：3900172