新型下肢康復(fù)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析.pdf

1、本文針對國內(nèi)下肢康復(fù)的市場需求,在國家自然科學(xué)基金資助下,進(jìn)行了需求目標(biāo)、步態(tài)軌跡、結(jié)構(gòu)方案及運(yùn)動(dòng)分析等方面的研究。論文的主要內(nèi)容及成果概括如下:
　　1.正常人的步態(tài)軌跡是下肢康復(fù)機(jī)器人的重要設(shè)計(jì)依據(jù)。通過對四種獲取運(yùn)動(dòng)軌跡方法的分析,明確采用光學(xué)式運(yùn)動(dòng)捕捉法。根據(jù)下肢康復(fù)機(jī)器人多種模擬運(yùn)動(dòng)的需求,設(shè)計(jì)并實(shí)施了以Motion Analysis動(dòng)作捕捉系統(tǒng)采集正常人多種情況下步態(tài)軌跡的實(shí)驗(yàn),取得了相應(yīng)的步態(tài)軌跡信息。
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2、.選擇了幾個(gè)重要步態(tài)指標(biāo)用于步態(tài)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)驗(yàn)證,借助于 ADAMS和LifeMOD完成了仿真分析并初步得到了針對指標(biāo)的變化曲線,采用平均值法將多個(gè)步態(tài)周期的變化曲線整合為一個(gè)周期的步態(tài)特征變化曲線,通過觀察和計(jì)算得到了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的步態(tài)特征,將所得步態(tài)特征與前人研究進(jìn)行對比,驗(yàn)證了步態(tài)實(shí)驗(yàn)步態(tài)軌跡信息的有效性。借助于MATLAB完成對步態(tài)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理,得到了下肢康復(fù)機(jī)器人重要設(shè)計(jì)依據(jù)和仿真分析驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)。
　　3.總結(jié)了國內(nèi)外下肢康復(fù)機(jī)器

3、人的結(jié)構(gòu)類型,對結(jié)構(gòu)上不同類型機(jī)器人的特點(diǎn)進(jìn)行了比較,明確采用直角坐標(biāo)機(jī)器人為本文設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)方案,繪制了方案簡圖,并完成了方案的初步運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證。根據(jù)步態(tài)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析取得的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù),完成了關(guān)鍵零部件電機(jī)和滾珠絲杠的設(shè)計(jì)選型,并在 SolidWorks中完成了下肢康復(fù)機(jī)器人的零部件建模設(shè)計(jì)。
　　4.將下肢康復(fù)機(jī)器人的零部件以一定的次序依次裝配成整體。通過對不同仿真方法特點(diǎn)的對比,選擇了Motion分析法作為本文模型仿真分析的方法。將馬