【正文】 容 河北工業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科畢業(yè)論文 8 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)。但是，由于康復(fù)機器人的機構(gòu)中并沒引進較為先進的伺服控制系統(tǒng)，所以，康復(fù)器只能按機械原理圖（如圖 ）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)。 清華大學(xué)的精密儀器系的康復(fù)工 程研究中心，正在進行著步行康復(fù)訓(xùn)練機器人(Gait Rehabilitation Training System， GRTS)的研究工作 。 兩臺伺服電機 一起 驅(qū)動 LOKOMAT 的一條腿 ， 位于 大腿 的 腿桿上和腰部 的 機架的滾珠絲杠 由 電機帶動， 能夠 把旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線運動， 實現(xiàn) 推動機械腿 的 大腿和小腿 的 運動。 因各種不同因素而患有肢體運動障礙的人數(shù)不少，并且隨生活質(zhì)量的提高，人類對康復(fù)治療的需求也隨之增多，康復(fù)型機器人必定會有比較好的發(fā)展前景。 錯誤 !未定義書簽。 錯誤 !未定義書簽。 結(jié)論 錯誤 !未定義書簽。 5. 傳動系統(tǒng)設(shè)計 踝關(guān)節(jié) 康復(fù)機器人各關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計 平行四邊形結(jié)構(gòu)的原地步行機構(gòu) 錯誤 !未定義書簽。 錯誤 !未定義書簽。 驅(qū)動人體盆骨 論文介紹了此機器人的研究過程，結(jié)合了仿生學(xué)及人機工程學(xué)技術(shù)，設(shè)計相似部件時相互比較，最終確定了偏癱患者患肢康復(fù)訓(xùn)練的康復(fù)機器人的結(jié)構(gòu)，保證部件經(jīng)濟耐用且結(jié)構(gòu)簡單?，F(xiàn)今，大部分外骨骼式下肢步態(tài)康復(fù)訓(xùn)練機器 人都要匹配相應(yīng)的步行臺進行訓(xùn)練，而步行臺會束縛患者，使他們不能依自身的想法進行訓(xùn)練。 錯誤 !未定義書簽。 3. 偏癱患者患肢康復(fù)訓(xùn)練機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計 健肢機構(gòu) 錯誤 !河北工業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科畢業(yè)論文 4 未定義書簽。 錯誤 !未定義書簽。 行星減速器 錯誤 !未定義書簽。 傳動軸的設(shè)計 錯誤 !未定義書簽。 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)練機器人， (如圖 )。 HAL5 是一款可以 穿戴在 身上的機器人 ，也是常見的外骨骼式，最大的特色是 重量由 機器人 本身的結(jié)構(gòu) 所 支撐， 患者 沒有負(fù)擔(dān) 。 河北工業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科畢業(yè)論文 7 早在很久前，德國的柏林自由大學(xué) ( Freie Universit228。 驅(qū)動人體盆骨 為 更好地幫助 偏癱 患者 完成行走 康復(fù) ,助行訓(xùn)練機器人骨盆位姿控制機構(gòu) 大程度上被推廣出去。 （ 3）踝關(guān)節(jié)最大運動范圍：屈 30176。 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。 圖 三自由度外骨骼式關(guān)節(jié)運動參數(shù)檢測裝置 圖 腿部固定裝置 平行四邊形 結(jié)構(gòu)的原地步行機構(gòu) 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)機器人河北工業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科畢業(yè)論文 11 設(shè)計了有平行四邊形結(jié)構(gòu)的原地步行系統(tǒng) [18]，（ 如圖 ），其運動簡圖如下面（如圖 ）。 測量 男 性 女 性 身高 1543 1583 1604 1678 1754 1775 1814 1449 1484 1503 1570 1640 1659 1697 體重 4 4 4 8 5 0 5 9 7 0 7 5 83 3 9 4 2 4 4 5 2 6 3 6 6 7 1 大腿 413 428 436 465 496 505 523 387 402 410 438 467 476 494 小 324 338 344 369 396 403 419 300 313 319 344 370 375 390 河北工業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科畢業(yè)論文 13 腿 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，（ 如圖 ）， 長度的調(diào)節(jié)簡單方便。連接了大腿板與連接件的螺釘?shù)妮S線與螺紋孔 1 對齊。 5 為聯(lián)軸器，連接傳感器 6與踝關(guān)節(jié)軸，（如圖如圖 ），能準(zhǔn)確測量踝關(guān)節(jié)的運動參數(shù)。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。 步進電機的選型： （ 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，鋁的密度是 10*^ 3 千克 /立方米。 dw/dt dw/dt 為角加速度 （如圖 ） 河北工業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科畢業(yè)論文 17 圖 圖 力矩曲線圖能夠表現(xiàn)電機的輸出特性，（如圖 ）。步進電機的額定電流是 ，保持轉(zhuǎn)矩為 8 N*m，重量為 5KG，具體參數(shù)見圖（ 如圖 ）。 聯(lián)軸器的選擇 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，本次設(shè)計選擇齒輪傳動。 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。 圖 小齒輪裝配 小齒輪軸的裝配方案，（如圖 ）， 1 是聯(lián)軸器， 2 是軸承支座，內(nèi)部有一對深溝球軸承， 3 為小齒輪簡圖， 4 就是我們需要設(shè)計的小齒輪軸，（如圖 ）， 5是兩個固定軸承外圈的端蓋，使軸承得以定位。 2 是小套筒， 1是的軸承，其內(nèi)圈是以此套筒來定位的，外圈是以靠軸承端蓋得以定位。 最后，還有一點需要我們注意的是， 當(dāng)軸 [14]有一個鍵槽時，并且軸的直徑d=100mm 的時候，軸徑應(yīng)增大 5%~7%；當(dāng)軸上分布著兩個鍵槽時，應(yīng)增大 10%~15%。125(Pt 12):2626–2634. [5] Colombo G , Joerg M, Schreier R, et al. Treadmill training of paraplegic patients using a robotic orthosis. J Rehabil Res 。 河北工業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科畢業(yè)論文 28 。51(6):452460. [10] Stefan mechanized gait trainer for restoration of of Rehabilitation Research and Development,20xx,37(6):701708. [11]Stefan therapy in Neurorehabilitation . Neurorehebilitation ,20xx,16:133139. [12] Riener R,Nef T,Colombo G. Robotaided neurorehabilitation of the upper extremities. Med Biol Eng Comput. 20xx。 河北工業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科畢業(yè)論文 24 結(jié) 論 依照本課題的內(nèi)容，我查找了