可穿戴式下肢康復(fù)機器人的本體設(shè)計和步態(tài)規(guī)劃.pdf

1、可穿戴式下肢康復(fù)機器人技術(shù)研究是近年來較為熱門的研究領(lǐng)域，是智能機器人技術(shù)在醫(yī)學上的新應(yīng)用，其研究融合了機構(gòu)學、人機工程學、機器人學、控制理論以及福祉工程學等學科。經(jīng)過多年的發(fā)展，由于國外的下肢康復(fù)機器人研究比較發(fā)達，而國內(nèi)的康復(fù)工程研究還處于起步階段，因此本課題的研究具有較大的現(xiàn)實意義。
　　 本課題的研究是在國家教育部“春暉計劃”合作科研項目的資助下開展的?？纱┐魇较轮祻?fù)機器人是一種外骨骼機器人，用于幫助偏癱患者或肢體損傷

2、者恢復(fù)和提高受損的運動關(guān)節(jié)的活動程度。它是固定在人體身上，由電機驅(qū)動模仿正常人的步態(tài)，從而帶動病人進行下肢的康復(fù)訓練，使病人能得到正確的科學的肢體恢復(fù)。本文研究的內(nèi)容主要在以下幾方面：
　　 (1)通過對國內(nèi)外可穿戴式下肢康復(fù)機器人的研究現(xiàn)狀及應(yīng)用前景、技術(shù)難點以及人體下肢運動特點的研究，確定了機器人的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，主要包括：確定機構(gòu)的關(guān)節(jié)類型及其允許活動范圍，繼而配置了機器人關(guān)節(jié)自由度，完成機構(gòu)驅(qū)動器的設(shè)計，最后運用pro

3、e軟件建立機器人的三維機械模型。
　　 (2)根據(jù)可穿戴式下肢康復(fù)機器人的實際結(jié)構(gòu)，結(jié)合機器人學、機構(gòu)運動學和矩陣理論等學科，建立了簡化的機器人連桿模型，運用D-H法對下肢康復(fù)機器人的運動學進行分析，為后續(xù)的步態(tài)規(guī)劃打下基礎(chǔ)。
　　 (3)在步態(tài)規(guī)劃階段，將可穿戴式下肢康復(fù)機器人的步態(tài)進行分解成相應(yīng)的許多小步，并對每一小步進行步態(tài)規(guī)劃。本文將可穿戴式下肢康復(fù)機器人抽象成一級倒立擺，建立下肢康復(fù)機器人數(shù)學模型，運用倒立擺模