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-預(yù)覽頁
【正文】 （3）踝關(guān)節(jié)最大運動范圍：屈30176。為了監(jiān)測關(guān)節(jié)運動參數(shù)機構(gòu)與原地步行機構(gòu)間相互作用力，在其間設(shè)置了力檢測裝置，（）。第11—13 周 利用AuToCAD繪制二維零件圖，并且手繪部分零件圖，最終完成設(shè)計說明書的編寫工作3 偏癱患者患肢康復(fù)訓(xùn)練機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計依偏癱患者進行步態(tài)康復(fù)訓(xùn)練時的需要，設(shè)計出一種既能支撐患者的體重，又不需要步行臺的下肢外骨骼式步態(tài)康復(fù)訓(xùn)練裝置。健肢機構(gòu)原地步行系統(tǒng)能夠模擬地面，為運動提供足底反力。 三自由度外骨骼式關(guān)節(jié)運動參數(shù)檢測裝置為了使患者訓(xùn)練時更加舒適，感覺更真實，偏癱患者患肢康復(fù)訓(xùn)練的康復(fù)機器人設(shè)計了有平行四邊形結(jié)構(gòu)的原地步行系統(tǒng)[18]，（），其運動簡圖如下面（）。 原地步行機構(gòu)運動簡圖 支撐相運動簡圖 力檢測裝置力檢測裝置[19]可以監(jiān)測關(guān)節(jié)運動參數(shù)機構(gòu)與原地步行機構(gòu)間相互作用力，主要部件有壓力傳感器、彈簧、導(dǎo)桿、外框和踝關(guān)節(jié)軸等。測量男 性女 性身高15431583160416781754177518141449148415031570164016591697體重4 44 85 05 97 07 5 833 94 24 45 26 36 67 1大腿413428436465496505523387402410438467476494小腿324338344369396403419300313319344370375390表1 人體下肢主要尺寸 根據(jù)表1的數(shù)據(jù)，可以得出中國成年人的下肢尺寸為：大腿板的尺寸為390520mm，小腿板的尺寸是340420mm，為了方便不同身高的患者進行康復(fù)訓(xùn)練，大腿板的長度設(shè)計成可以調(diào)節(jié)的，（），長度的調(diào)節(jié)簡單方便。下圖中，1為髖關(guān)節(jié)傳感器固定件，因為傳感器固定部分需要固定在不轉(zhuǎn)的地方，所以用螺釘把1固定在5上。連接了大腿板與連接件的螺釘?shù)妮S線與螺紋孔1對齊。連接件4是采用鍵槽與膝關(guān)節(jié)周相連。5為聯(lián)軸器，連接傳感器6與踝關(guān)節(jié)軸，（），能準確測量踝關(guān)節(jié)的運動參數(shù)。電機驅(qū)動有很多優(yōu)點，信號傳遞快、控制方法成熟、能量傳遞方便、標準化程度高、可控性強等。通電時，螺線管的線圈產(chǎn)生磁力，使鐵心的心子運動，通過齒輪的機構(gòu)使輸出軸轉(zhuǎn)動一定的角度，抗旋轉(zhuǎn)齒輪會使輸出轉(zhuǎn)軸重新停止在新的位置。磁阻式步進電動機的結(jié)構(gòu)形式有很多，特點是步距角可以做得很小，精度能達到很高的水平，起動與運行頻率也較高，但功耗大，效率低。： （1）為了保證整體的重量相對較輕，康復(fù)機器人將使用鋁作為其生產(chǎn)的主要材料，10*^ 3千克/立方米。扭力更大時，要選擇81130等型號的電機。Tf 力矩負載： Tf = G 力矩曲線圖（3）步過電機轉(zhuǎn)速的選擇（5）為選擇合適的尺寸驅(qū)動馬達，可估計機器人每個關(guān)節(jié)的扭矩和功率。 1103HB125433 步進電機 步進電機的技術(shù)參數(shù) 下圖為與1103HB125433步進電機相配的行星減速箱，電機的保持轉(zhuǎn)矩為8 N*m，故選擇速比為6的減速器，即為110HJ6，()。與摩擦傳動不同，嚙合傳動能確保傳動比的準確性，并且可用在功率較大的地方。根據(jù)實際要求和功能的實現(xiàn)，我們選擇了固定式剛性聯(lián)軸器。根據(jù)所需聯(lián)軸器所傳遞的轉(zhuǎn)矩不同來選擇不同的聯(lián)軸器，選擇的型號是 GB/T 5843—2003 。根據(jù)設(shè)計的整體內(nèi)容，需要選擇錐齒輪，（）。按軸線的形狀分類，軸可以分為曲軸和直軸，使用曲軸的地方不是很多，大多數(shù)使用的是直軸。結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)該遵循一定的原則：一是節(jié)約使用材料，減少軸的重量，最好使用截面系數(shù)相對較大的截面形狀的軸；二是設(shè)計出的軸，要使按裝在上面的零、部件更容易拆裝，修理，軸上的零件有精確的安裝位置；三是其結(jié)構(gòu)應(yīng)該能提高其強度，減小出現(xiàn)應(yīng)力集中的現(xiàn)象；四是所設(shè)計的軸應(yīng)該易于制造加工，并且能保證其精度。為了改善碳素鋼力學(xué)性能，要進行正火或調(diào)質(zhì)處理。小齒輪軸中，1鍵槽與聯(lián)軸器配合，3鍵槽與齒輪配合，2為軸間，深溝球定位在此軸間上，保證了軸向定位。其中，.在選擇步進電機和減速箱時，我們已經(jīng)確定了電機型號為1103HB125433， A，保持轉(zhuǎn)矩為8 N*m ，重量為5KG ，工作時電壓為36V，發(fā)送功率是 W ，選擇的減速箱型號是 110HJ6，這種減速箱的最大輸出轉(zhuǎn)矩為180 N*M 。3是平行四邊形機構(gòu)的加強版結(jié)構(gòu)，提高了機構(gòu)的剛度。7和4是相對應(yīng)的軸承座。然后將軸徑圓整為標準直徑。最后，使用autocad繪制了二維裝配圖，結(jié)束了本此課題的設(shè)計。37(6):693700.[6] 郝正偉,劉丹,馬素慧,李建民,郭霞,趙雅寧. Lokomat 康復(fù)訓(xùn)練機器人對腦卒中患者下肢運動功能恢復(fù)的影響 [J]. 山東醫(yī)藥. 2012(28)[7] 王人成,程方,賈曉紅,[J].康復(fù)醫(yī)學(xué)工程,2008,23(4):366368.[8] [D].:311.[9] TA Thrasher, MR Popovic. “Functional electrical stimulation of walking: Function, exercise and rehabilitation” Annales Readapt Med Phys. 2008。29(1):5961.[16] 張曉超，顏慶，2005,24（3）：3235.[17] 張立勛，夏昊昕，2004,31（2）：37.[18] 程方,賈曉紅,王人成,[J].康復(fù)醫(yī)學(xué)工程,2008,23(4):366368.[19] [D].:311.[20] 趙唯偉. 臥式下肢康復(fù)機器人控制系統(tǒng)研究[21] 余暉. 可穿戴式三自由度踝足運動康復(fù)外骨骼系統(tǒng)研究與開發(fā)[D]. 浙江大學(xué) 2012[22] 羅安. 步進電動機的最優(yōu)控制[J]. 微電機. 1996(02) [23] 馮志華. 步進電機運行精度分析及細分電路的合理使用[J]. 微電機. 1995(04) [24] 關(guān)保國,鐘偉弘,張善青. 步進電機的驅(qū)動及微機控制[J]. 天津理工學(xué)院學(xué)報. 2000(02) [25] 機電傳動控制（第五版）/孟清秀 鄧星鐘 等編著.—武漢：華中科技大學(xué)出版社， 致 謝論文寫到這里，不免有些傷感，完成本次課題的設(shè)計也就意味著，大學(xué)本科四年的學(xué)習(xí)生活即
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