康復(fù)裝置外文翻譯--關(guān)節(jié)康復(fù)機(jī)器人上肢理療和訓(xùn)練(已修改)
2025-06-01 02:58 本頁(yè)面
【正文】 中文 5587字 關(guān)節(jié)康復(fù)機(jī)器人上肢理療和訓(xùn)練 摘要：本研究的目的是設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)來(lái) 幫 助患者的康復(fù)，使他們能以后做各種日?；顒?dòng)。 假設(shè) 要使 一個(gè) 9 自由度的外骨骼 機(jī)器人 到達(dá)所期望的的位置， 這對(duì)操作系統(tǒng)和各關(guān)節(jié)的設(shè)計(jì)是相當(dāng)?shù)?困難 。 在本文中，我們解決操作 一個(gè)人的手臂的運(yùn)動(dòng) 軌跡不定的問(wèn)題 ，使我們能夠避免通過(guò) 錯(cuò)誤 姿勢(shì)來(lái)做康復(fù) 運(yùn)動(dòng) ，同時(shí)尋找所需的解決方案，然后盡可能準(zhǔn)確地達(dá)到所需的康復(fù)運(yùn)動(dòng) 動(dòng)作 。此外，本研究結(jié)合肌電圖（ EMG）和力傳感器來(lái)檢測(cè)病人的運(yùn)動(dòng)對(duì)他 上肢的 影響 ，使康復(fù)機(jī)器人可以支持人類的的上肢適當(dāng)?shù)?達(dá)到 預(yù)期的運(yùn)動(dòng)。 為此 我們 對(duì) 康復(fù)機(jī)器人進(jìn)行 設(shè)計(jì) 和 實(shí)驗(yàn)，并取得可喜的成果。 ? ?. Tsai, . Wang, . Hsu, . Fu and . Lai The 2020 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems October 1822, 2020, Taipei, Taiwan 1 簡(jiǎn)介 經(jīng) 過(guò)去十年的發(fā)展，康復(fù)機(jī)器人物理治療已經(jīng)投入使用至今。事實(shí)上，許多康復(fù)機(jī)器人在文獻(xiàn) [14]已提出了上肢的治療和援助。根據(jù)康復(fù)機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)，主要有三種類型的中風(fēng) 癱瘓 患者接觸或互動(dòng)的。第一種類型是一個(gè)端點(diǎn)的固定系統(tǒng)，如 MITManus，可以修復(fù)的患者的前端的一部分， UE（用戶設(shè)備） 引導(dǎo)所需的變動(dòng)。也就是說(shuō)，中風(fēng) 癱瘓 患者可以執(zhí)行 動(dòng)作 ，只有前臂支撐。是第二類型的 線 纜懸掛系統(tǒng)，如 Freebal 重力補(bǔ)償系統(tǒng)。它提供了康復(fù)服務(wù)的 UE在反重力 的支持。第三類是外骨骼臂系統(tǒng)，如 AR Min。 在這項(xiàng)研究中，我們的康復(fù)機(jī)器人 選擇 外骨骼類型。類似人類的機(jī)器人臂（外骨骼）的使用已在文獻(xiàn)中已經(jīng)提出各種建議 ， 并 對(duì) 人的手臂的動(dòng)作的原理進(jìn)行解釋。所有這些類人機(jī)器人的結(jié)構(gòu)通常采用一些特殊的組成部分圓形的導(dǎo)環(huán)，以達(dá)到人的肩膀的內(nèi)部 /外部旋轉(zhuǎn)。然而，參與設(shè)計(jì)的特殊成分 ， 這項(xiàng)研究的目的是在模仿人類的 運(yùn)動(dòng)使用的坐標(biāo)功能和生物啟發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)，以實(shí)現(xiàn)我們的目標(biāo)。這種康復(fù)機(jī)器人是專為上肢康復(fù)外骨骼型，包括 自由度的 設(shè)計(jì)，結(jié)合選擇性反向運(yùn)動(dòng)學(xué)（ IK）解決方案，阻抗控制 ，由 EMG 觸發(fā) 而 改進(jìn)的 MITManus 。其中， 自由度 設(shè)計(jì)是指比正常人類的上肢多個(gè)關(guān)節(jié)。這樣的設(shè)計(jì)可以 讓 ROM接近一個(gè)正常的人，并提供協(xié)調(diào)的機(jī)械結(jié)構(gòu)。 在本研究中 因?yàn)?IK 問(wèn)題產(chǎn)生 重復(fù) 設(shè)計(jì) 的問(wèn)題， 首先是研究機(jī)器人手臂和人的手臂 區(qū)別 ，然后 尋找 有效的和理想 IK 的幾何關(guān)系 解決方案。 中風(fēng)康復(fù)治療的康復(fù)機(jī)器人的應(yīng)用程序 的運(yùn)動(dòng)軌跡 是執(zhí)行 圓形軌跡 。這個(gè)訓(xùn)練計(jì)劃， 使患者的手臂 協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)。 Miyoshi 等 人 （ 2020 年 ）指出，它是一個(gè)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)肌肉的共同收縮和偏心活動(dòng)在內(nèi)側(cè) /外側(cè)和向前 /向后方向。 此外，一個(gè)顯 示 運(yùn)動(dòng)皮層的激活和復(fù)制 一些 幾何形狀的 的視覺(jué) 反應(yīng) 之間的關(guān)系 文獻(xiàn)已經(jīng)發(fā)表過(guò) 。 2 康復(fù)機(jī)器人的設(shè)計(jì) 機(jī)械結(jié)構(gòu) 人類的上肢的程度的自由度（ DOF）通常被定義為獨(dú)立的位移或運(yùn)動(dòng)的總數(shù)。一般來(lái)說(shuō)，肩關(guān)節(jié)復(fù)雜的 3 自由度 運(yùn)動(dòng)（前屈 /后伸，外展 /內(nèi)收， 旋 內(nèi) /旋 外），2個(gè)自由度，肘關(guān)節(jié)（屈曲 /伸直，前臂旋前 /旋后）， 在腕關(guān)節(jié)的自由度（前屈/后伸， 旋內(nèi) /旋 外）。理想的情況下，設(shè)計(jì)自由度上肢康復(fù)機(jī)器人能達(dá)到的所有功能，但事實(shí)上，它可能無(wú)法實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樗a(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)范圍（ ROM），特別是 肩會(huì)運(yùn)動(dòng)到 一些死區(qū)。因此，我們采用 多自由度 設(shè)計(jì)來(lái)解決這個(gè) 問(wèn)題。多自由 度的 康復(fù)機(jī)器人的設(shè)計(jì)提供更多可供選擇的運(yùn)動(dòng)解決方案的同時(shí)， 避免 在相關(guān)的工作區(qū)不利的 軌跡 點(diǎn) 規(guī)劃 。按照這樣的概念，外骨骼型機(jī)器 手 臂配備 比一個(gè)人的手臂 多個(gè)關(guān)節(jié)， 產(chǎn)生了 9 個(gè)自
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