踏板式步行康复机器人样机研制与实验研究

摘要

为了帮助有下肢功能障碍的患者尽快恢复运动能力,辅助患者进行步行康复训练,研制了一种踏板式步行康复机器人样机.该机器人包括两套对称的步行康复机构,每套步行康复机构采用一个驱动电机驱动患者足底实现人正常行走时的步态模拟,同时带动患者下肢关节进行运动康复.在不增加驱动元件的前提下,利用机械约束实现跖趾关节的康复训练.建立了步行康复机构的运动学模型,利用Matlab/Simulink进行了仿真分析,得到机器人带动患者训练时的步态轨迹和一个步态周期内的足底转角及跖趾关节的转角,验证了样机设计的可行性和合理性,并基于Quanser半物理仿真平台对机器人样机进行实验验证.仿真和实验结果初步说明该机器人能满足下肢功能障碍患者的康复要求,为迸一步的实验研究奠定了基础.