踝关节康复医疗外骨骼系统开发研究

发布时间：2017-05-21 14:23

  本文关键词：踝关节康复医疗外骨骼系统开发研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 外骨骼是一种可穿戴的特殊的机电一体化装置,它将人的智慧与机器人的执行力结合到一起,服务于人类。将外骨骼技术引入到踝关节康复训练中,则可解决原有依靠人工康复训练的质量局限于理疗师个人的经验和能力,训练数据难以反馈等问题,除此之外,还可将理疗师从体力劳动中解放出来,使其将更多的时间和精力放在康复训练效果的评估和康复方案的制定上,最终提高患者踝关节康复训练的效果和效率。 本文介绍的踝关节康复医疗外骨骼系统就是应用于康复医疗领域的一种外骨骼。课题的研究内容和主要成果有:1)课题参考了世界范围对踝关节康复系统的研究成果,深入研究了踝关节生理结构、运动及康复机理;2)进行外骨骼机械结构设计,满足了踝关节外骨骼三个自由度的活动这一基本功能外,还具有可穿戴性、舒适性、坚固、耐用、轻巧、便携等特点;3)外骨骼控制系统的设计及实现是基于PC环境下,采用无刷直流电机作为驱动力实现的,保证了康复训练时外骨骼动作精确、运行平稳、安全、可靠等要求;4)课题开发了一套服务于此系统的用户界面程序,相对于传统的实体操作界面而言更加灵活、更人性化,功能更强大,使用时在PC系统环境下可以直接控制外骨骼执行指定动作,代替传统的理疗师对患者进行踝关节的康复训练,同时可客观实时地监控康复训练过程,这将有助于医疗工作者开展康复效果评估、方案制定等工作;5)基于外骨骼原型系统展开了一系列的基本功能性实验,验证了外骨骼系统的功能性和可靠性。 踝关节康复医疗外骨骼系统样机的成功建立为将来在此方向上继续研究的工作者打下了基础,提供了研究平台和实践经验。
【关键词】：踝关节 外骨骼 康复医疗 用户界面 神经训导
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TH789
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 1 绪论10-23
• 1.1 研究背景与意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-20
• 1.2.1 国外研究现状12-17
• 1.2.2 国内研究现状17-20
• 1.3 踝关节外骨骼技术难点分析20-21
• 1.4 本文研究内容21-22
• 1.5 本章小结22-23
• 2 踝关节康复方法研究23-29
• 2.1 踝关节生理结构及其运动23-27
• 2.2 传统踝关节康复手段27-28
• 2.3 本章小结28-29
• 3 踝关节康复医疗外骨骼系统结构设计研究及实现29-36
• 3.1 踝关节外骨骼机械结构设计要点29
• 3.2 踝关节外骨骼自由度的实现29-32
• 3.3 谐波减速器设计32-33
• 3.4 辅助机构设计33-35
• 3.5 本章小结35-36
• 4 踝关节康复医疗外骨骼系统控制设计36-68
• 4.1 控制系统结构框架36-37
• 4.2 控制系统硬件设计37-50
• 4.2.1 控制系统硬件设计原则37-38
• 4.2.2 控制系统硬件结构框架38-39
• 4.2.3 控制系统硬件实现39-50
• 4.3 控制系统软件实现50-67
• 4.3.1 控制系统软件设计原则51-52
• 4.3.2 下位机软件系统的实现52-59
• 4.3.3 上位机用户界面实现59-67
• 4.4 本章小结67-68
• 5 踝关节康复外骨骼系统实验研究68-74
• 5.1 原型系统基本功能性实验68-70
• 5.2 神经训导70-73
• 5.2.1 神经训导概述70-72
• 5.2.2 神经训导系统框架72-73
• 5.3 本章小结73-74
• 6 总结与展望74-76
• 6.1 总结74
• 6.2 展望74-76
• 参考文献76-82
• 科研成果82
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文82
• 攻读硕士学位期间参与申请的专利82

【引证文献】

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 田双太;一种可穿戴机器人的多传感器感知系统研究[D];中国科学技术大学;2011年

2 余晖;可穿戴式三自由度踝足运动康复外骨骼系统研究与开发[D];浙江大学;2012年

  本文关键词：踝关节康复医疗外骨骼系统开发研究，由笔耕文化传播整理发布。

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本文编号：383959