基于五桿機構的下肢康復機器人的設計與分析.pdf

1、中國社會科學院發(fā)布的《中國老齡事業(yè)發(fā)展報告(2013)》指出,中國將迎來第一個老年人口增長高峰,截止2013年老年人口數(shù)量已突破2億大關,中國將進入老齡化社會、未富先老的階段。如何讓老年人有個幸福的晚年,得到了社會各界人士廣泛的關注,政府也出臺了一系列的措施來保證老年人的生活質(zhì)量。
　　據(jù)不完全統(tǒng)計全世界死于腦中風的人數(shù)每年約有460萬,腦中風已經(jīng)成為近年來的老年人三大死因之一?！澳X中風”引起的老年患者肢體運動障礙嚴重削弱了老年人

2、的生活自理能力和生活的信心,如何解決這個問題成為保障老年人有個幸福晚年的基礎。臨床醫(yī)學證明對中風患者進行即時的、積極的干預治療,是恢復腦中風患者對生活的自理能力和自信的關鍵。
　　通過對人體下肢的生理結(jié)構的分析、人體下肢運動實驗的分析和運動特性的掌握,得出其下肢運動的運動軌跡、運動角度和運動速度的規(guī)律,從而為下肢康復機器人的設計提供了參考依據(jù)。
　　首先用解析法對五桿機構進行分析,推導了其正逆運動學解析式,找出了影響其運動軌

3、跡的參數(shù)。結(jié)合臨床康復醫(yī)學理論對下肢康復機器人的要求,提出了一種基于五桿機構的下肢康復機器人的方案。通過建立運動模型進行仿真,結(jié)果表明通過調(diào)整該機構兩曲柄的相位差或機架的傾角來能實現(xiàn)輸出點的運動軌跡的變化,從而達到調(diào)整髖關節(jié)和膝關節(jié)運動范圍或最大值的目的,證明了此款下肢康復訓練機器人可以滿足不同康復階段的患者的使用需求。
　　本文通過對基于對稱五連桿機構的下肢康復機器人的訓練模式的分析,它具有工作狀態(tài)可調(diào)節(jié),訓練模式多樣的特點,既