外骨骼式下肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人結(jié)構(gòu)與在線步態(tài)規(guī)劃方法研究.pdf

1、隨著我國(guó)老齡化趨勢(shì)的加劇、交通事故的增加以及各種疾?。ㄓ绕涫悄X卒中、脊髓損傷）造成的下肢運(yùn)動(dòng)功能障礙的人數(shù)增加，這給患者的家庭以及社會(huì)造成了巨大的負(fù)擔(dān)。
　　這些患者的癥狀大多數(shù)為偏癱或是癱瘓。偏癱患者健肢具有運(yùn)動(dòng)能力，患肢殘存的運(yùn)動(dòng)能力因人而異。康復(fù)訓(xùn)練過程中充分發(fā)揮偏癱患者患肢殘存的運(yùn)動(dòng)能力并能夠使患者患肢按照健肢的步態(tài)參數(shù)進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練是較為理想的康復(fù)訓(xùn)練模式。要達(dá)到這一目的，首先要獲得健肢運(yùn)動(dòng)的步態(tài)模型進(jìn)而對(duì)患肢進(jìn)行步態(tài)規(guī)劃

2、。本課題提出了一種面向偏癱患者的外骨骼式下肢康復(fù)機(jī)器人在線步態(tài)規(guī)劃方法。
　　本文闡述了本課題的研究背景和研究意義以及康復(fù)機(jī)器人的國(guó)內(nèi)外研究的現(xiàn)狀。研究了人體步行的行走特點(diǎn)，分析人體下肢各個(gè)關(guān)節(jié)在行走過程中的作用和運(yùn)動(dòng)的范圍，確定不同患者下肢相關(guān)部位的尺寸以及行走時(shí)發(fā)揮主要作用的關(guān)節(jié)，考慮機(jī)器人與人體的相互作用關(guān)系，研究機(jī)器人與人體的連接位置及連接機(jī)構(gòu)，分析支撐機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、執(zhí)行元件以及傳感器等的安裝與布局。在此基礎(chǔ)上應(yīng)用三維設(shè)

3、計(jì)軟件Pro/E設(shè)計(jì)了一種新型的穿戴舒適的四自由度下肢外骨骼式康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人，可以幫助患者進(jìn)行原地步行訓(xùn)練。
　　分析了人體基本步態(tài)參數(shù)在步行過程中對(duì)人體步態(tài)的影響；研究步態(tài)參數(shù)與相關(guān)運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)、運(yùn)動(dòng)速度和運(yùn)動(dòng)角位移之間的耦合關(guān)系；提出了人體在線步態(tài)規(guī)劃方法，利用最小二乘法原理進(jìn)行多項(xiàng)式擬合，建立以關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)速度和角位移為自變量，以時(shí)間為因變量的人體健肢步態(tài)模型，把該模型運(yùn)用于患肢的康復(fù)運(yùn)動(dòng)中，確保相差半個(gè)周期，并以該模型作為患肢的步