用于偏癱患者康復(fù)訓(xùn)練的原地步行系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計論文-wenkub
2023-07-07 19:15:57 本頁面
【正文】 ： 下肢步態(tài)康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人 原地步行系統(tǒng) 檢測患者健肢運功信息 四自由度 河北工業(yè)大學(xué)2015屆本科畢業(yè)論文畢業(yè)設(shè)計（論文）外文摘要Title The structure design of rehabilitation robot for patients with hemiplegia limb rehabilitationAbstractThe main cause of paralysis is stroke sequelae, due to the rapid development of robot technology, use robots to achieve hemiplegia rehabilitation as the most important way. For patients, if the limb rehabilitation is based on the healthy limb gait parameters, but also help plete rehabilitation training.Nowadays, most of the exoskeletal lower limb gait rehabilitation training robot must match the corresponding the station on foot, while the patients will be bound when walking on the station , so that they can not be trained in accordance with their own design of the insitu walking system to replace the walking station, and with MR damper to provide controllable resistance. The sensor detects the movement of the patient39。 4 偏癱患者患肢康復(fù)訓(xùn)練的康復(fù)機(jī)器人設(shè)計目的和意義 4 國內(nèi)外康復(fù)機(jī)器人研究現(xiàn)狀 6 7 初步設(shè)計構(gòu)想 7 工作安排 9 10 力檢測裝置 13 15 步進(jìn)電動機(jī)的基本類型 19康復(fù)機(jī)器人技術(shù)在歐美等國家得到很大重視，其成果的轉(zhuǎn)化，極有可能帶動一個新興機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。瑞士HOCOMA醫(yī)療器械公司與瑞士蘇黎士醫(yī)學(xué)康復(fù)中心合力設(shè)計推出了LOKOMAT[35] 下肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人，(如圖 )。與此同時,傳感器將信息反饋到計算機(jī)。HAL5是一款可以穿戴在身上的機(jī)器人，也是常見的外骨骼式，最大的特色是重量由機(jī)器人本身的結(jié)構(gòu)所支撐，患者沒有負(fù)擔(dān)。Rehabilitation該機(jī)器人具有結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，控制方便，屈曲角度大等優(yōu)點，但此機(jī)器人的髖、膝關(guān)節(jié)處的驅(qū)動器的軸的徑向尺寸較大[7]。( FreieGait但是，由于康復(fù)機(jī)器人的機(jī)構(gòu)中并沒引進(jìn)較為先進(jìn)的伺服控制系統(tǒng)，所以，康復(fù)器只能按機(jī)械原理圖（）所設(shè)定的軌跡來動作，不能夠模擬其他較為復(fù)雜的姿態(tài)。雖然這兩種機(jī)器人體積較小，安裝比較簡單，但是不能對患者進(jìn)行嚴(yán)格的步態(tài)康復(fù)訓(xùn)練。 對于偏癱患者，以患者的健肢的步態(tài)參數(shù)作為患肢康復(fù)運動的參考數(shù)據(jù)是較理想的選擇，目前外骨骼下肢步態(tài)機(jī)器人通常需要與步行臺配合使用來完成訓(xùn)練，步行臺會對患者的步態(tài)產(chǎn)生一定的影響，使患者難以按照自身的意向進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練，所設(shè)計的原地步行系統(tǒng)可以代替步行臺，應(yīng)用磁流變阻尼器提供可控阻力，并具有重力補(bǔ)償功能，同時能夠檢測患者健肢運功信息，作為患者運動的參考數(shù)據(jù)。伸0176。四連桿原地步行裝置中，伺服電機(jī)與減速器相連，減速器與磁流變阻尼器相連，為機(jī)構(gòu)的運動提供驅(qū)動力矩或阻尼力矩，并且腳部支撐始終與地面保持平行。第6—10 周 具體設(shè)計，利用Proe繪制整體模型、零件模型，并且完成總裝配圖的設(shè)計。患者進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練時，健肢側(cè)機(jī)構(gòu)能夠檢測患者健肢的各關(guān)節(jié)的步態(tài)參數(shù)，以此參數(shù)作為患肢運動的參考。在大腿板和小腿板的相應(yīng)合適位置設(shè)有大腿小腿固定裝置，患者站立好后，使用繃帶綁緊腿部，裝置簡單，使用方便（）。在支撐相時，（），四桿機(jī)構(gòu)為健肢提供足底反力，有效的模擬地面，實現(xiàn)原地步行訓(xùn)練。對于偏癱訓(xùn)練康復(fù)機(jī)器人康復(fù)板，其長度應(yīng)該要符合不同高度病人，要考慮到不同身高的人與他們的大、小腿長度范圍內(nèi)兼容，以便允許下肢康復(fù)機(jī)器人和患者的下肢匹配。 康復(fù)機(jī)器人各關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計偏癱患者患肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人的健肢機(jī)構(gòu)，腿是主動地，靠患者自身運動，髖關(guān)節(jié)的連接件升級成類似于一個軸承座的構(gòu)件4，（），連接件內(nèi)放置軸承，并固定在大錐齒輪軸上，轉(zhuǎn)動時連接件自行轉(zhuǎn)動不受其他部件的影響。髖關(guān)節(jié)與大腿板的連接件，（）使用螺釘把軸承端蓋固定在連接件上，其螺紋孔的軸線與螺紋孔2對齊。連接件3內(nèi)部都裝有軸承，保證關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動時候不互相摩擦。3與力檢測裝置的外框4相連，保證了踝關(guān)節(jié)運動時，力檢測裝置能夠與其一起動，與此同時壓力傳感器檢測數(shù)據(jù)。現(xiàn)在絕大多數(shù)機(jī)器人都是采用電機(jī)驅(qū)動的。（1） 機(jī)電式步進(jìn)電動機(jī)機(jī)電式步進(jìn)電動機(jī)是由鐵心、線圈、齒輪機(jī)構(gòu)等部分組成。永磁式步進(jìn)電機(jī)特點是功耗小，效率高，但起動和運行的頻率較低。索耶式由反應(yīng)板（靜止部分）和動子(移動部分)兩部分組成。扭力比較小時，可選擇23342(電機(jī)的機(jī)身直徑或方度，單位：mm)；，選擇57的較合適。dw/dt dw/dt 為角加速度 （） 圖 圖 力矩曲線圖能夠表現(xiàn)電機(jī)的輸出特性，（）。步進(jìn)電機(jī)空載起動頻率，通常稱為“空起頻率”。相數(shù)越多，步距角越小，電機(jī)工作時的振動就相對小，同時，電機(jī)工作頻率應(yīng)該避開振動區(qū)，不在此范圍中。保持轉(zhuǎn)矩為8 N*m，重量為5KG，具體參數(shù)見圖（）。這種傳動形式能用于大多數(shù)軸間的距離比較大的傳動場合，優(yōu)點很多，像是能保護(hù)傳動系統(tǒng)，有過載保護(hù)，還能起到緩沖的作用，缺點是不能確保傳動比的準(zhǔn)確性，也不能由于功率大的地方；二是主動與從動件的嚙合傳動，例如鏈傳動，齒輪傳動，和螺旋傳動等。聯(lián)軸器的種類很多，包括了固定式剛性，可移動式剛性，金屬彈性元件以及非金屬彈性元件聯(lián)軸器。所以，我們選擇凸緣聯(lián)軸器，（）。所以，本次設(shè)計選擇齒輪傳動。軸大多數(shù)是金屬的圓桿狀，各部分的所需軸的直徑可以有所不同。 設(shè)計軸的結(jié)構(gòu)主要是確定軸的所有結(jié)構(gòu)尺寸及其外形，這兩個方面是設(shè)計軸的重要之處。優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼應(yīng)用較多，具有很
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