轮椅助行康复训练一体机研制

摘要

随着我国人口老龄化程度的加大，脑血管疾病引起的偏瘫患者日益增多，采用康复器械进行康复训练已经成为偏瘫患者恢复其患侧肢体运动功能的主要有效方法。针对术后初期的偏瘫患者需要进行适当的被动康复训练，本文提出了一种集轮椅和助行康复训练功能于一体的下肢康复训练器械设计方案。
　　本文首先在阅读大量课题相关参考文献和进行调研的基础上，结合临床偏瘫步态特征，确定了轮椅助行康复训练一体机的总体设计方案;其次结合人机工程学理论对康复一体机的各结构组成部分分别进行了详细设计，在分析了人体平地行走时的正常步态规律的基础上重点阐述了摆腿助力机构的创新设计方法;再次以摆腿助力机构为研究对象分别进行了运动学和动力学的理论建模分析和虚拟样机仿真分析;然后在理论和仿真验证了机构设计合理性的基础上研制了一台轮椅助行康复训练一体机样机，并进行了相关实验研究。实验结果表明，本文设计的轮椅助行康复训练一体机能够帮助偏瘫患者进行被动步态训练，而且助力效果明显;最后总结了本课题研究中存在的不足，并提出了一些改进建议。
　　本文的研究工作和研究成果是对下肢康复机器人领域的探讨，为康复一体机进行深入研究并最终实现产品化提供了指导意义。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题来源、研究背景及意义

1．1．1 选题背景

1．1．2 课题研究意义

1．2 偏瘫病理病因及康复治疗方法

1．3 课题相关研究现状介绍

1．3．1 国外研究现状

1．3．2 国内研究现状

1．3．3 研究现状总结及下肢康复机器人的关键技术分析

1．4 课题的主要工作内容

第二章 轮椅助行康复训练一体机结构设计

2．1 人体下肢生理结构与步态分析

2．1．1 人体下肢骨骼结构

2．1．2 人体平地行走时的正常步态分析

2．2 康复一体机的结构设计

2．2．1 康复一体机的总体设计方案

2．2．2 电动轮椅的结构设计

2．2．3 辅助支撑结构设计

2．2．4 摆腿助力机构设计

2．2．5 康复一体机的安全策略

2．3 本章小结

第三章 摆腿助力机构的运动学分析和动力学分析

3．1 摆腿助力机构的运动学分析

3．1．1 机构的运动学建模

3．1．2 运动学模型求解与结果分析

3．2 摆腿助力机构的动力学分析

3．2．1 机构的动力学建模

3．2．2 动力学模型求解

3．3 本章小结

第四章 摆腿助力机构的虚拟样机仿真与分析

4．1 虚拟样机技术介绍

4．2 人体下肢参数计算

4．3 虚拟样机仿真结果分析

4．3．1 人机系统虚拟样机建模

4．3．2 运动学仿真结果分析

4．3．3 系统驱动性能影响因素分析

4．4 本章小结

第五章 轮椅助行康复训练一体机样机研制与实验研究

5．1 康复一体机的样机研制

5．2 康复一体机的控制方案

5．3 相关实验研究与结果分析

5．3．1 数据采集方法

5．3．2 步态运动实验及结果分析

5．3．3 助力效果测试实验及结果分析

5．4 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 论文总结

6．2 不足与展望

致谢

参考文献