被动式步态康复训练器的设计与研究

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1、哈尔滨工程大学硕士学位论文摘要康复训练器作为医疗机器人的一个重要分支，已经成为了国际机器人领域的一个研究热点，其研究有着重要意义．本课题所设计的被动式步态康复训练器是一种新型的康复医疗设备，主要是针对偏瘫、下肢有运动障碍的病人而专门研制的，突出对脚踝关节步态的康复训练，实现治疗目的。课题主要研究内容如下：根据人体在正常行走时的步态理论的研究，分析训练器的理论机构模型，并通过ADAMS软件建立其理论模型，以实现机械仿真及运动学仿真，从而得出机构模拟的脚踏板步态轨迹，脚步位姿等数据。分析所的仿真数据，通过ADAMS软件对训练器机构模型反复的试验仿真，找到适合下肢病人使用的

2、机构模型．步态康复训练器采用lho／e软件进行三维机械结构设计，实现对人体步态轨迹与脚步位姿的模拟，并且通过单片机实现控制系统设计，完成对训练时闯、训练次数进行显示的控制板设计，采用直流无刷电机对其驱动，直流电机速度可调，以适应不同症状的下肢病人．此外，利用测力鞋垫和关节角度测量装置对人在康复训练器的训练进行实验研究，测量出人在被动行走时的脚底压力值和关节角度值，分析训练器带动人行走时的步态和下肢关节运动特征，讨论其设计的合理性．关键词：步态轨迹；康复训练器；ADAMS；直流无刷电机哈尔滨工程大学硕士学位论文AbstractTherehabilitativerobot

3、isallimportantO任SCtofthemedicalrobot,hasbeenall托氍锄chhotspotinthefieldoftheinternationalrobot,itsstudyhastheimportantmeaning．Thepassivegaitrehabilitationtrainerisnewtyperehabilitationmedicalequipment,thehemiplegiaandthelowerlimbsimpedimentpatientisthemaino惭ect,itgivesprominencetOtherehab

4、ilitationtrainingontheanklebonetorealizethehealingpuqmse．Themain“塔ultsinthisdis∞rtationareasfollows．According鹤theresearchofthegaittheory雒thenormalstepped,analyzethetheorymechanismmodelofthemachine,usingtheADAMStosnupiIstheorymodel,torealizethekinematicsandthemechanicalsimulation,togetth

5、emechanismpuntmetemofthefeet'sfootplatctrackandgestureto，thenanalyzethedatatoexpelimentandsimulatercpcatiyforthemechanicalmodeltofindoutthemodeloftheadaptforthenormalhumanbeing'sstepping．1_hcgaitrehabilitativetrainer'sthree-dimension'smachinicalflamcisdesignedbythesoftwareofPro／e,itreal

6、izethepurposeforthesimulationofthegaittrailandthefeet'sgesture．Itdesignthecontrollingsystemtofinishthecontrollingpaneltoshowthetrainingtimeanddegree，thesystemisdcrivedbythedirectcurrentservomotoIs，anditsvelocityisadjusted．Attheend,thispaperintroducestheexperimentwiththegaitrehabilitativ

7、emachine,usingthedynamometerinsoleandthejointangicmeasureequipmenttomcasurethepressdataofthesoleandjoint,analyzcthegaitcharacterandthelowerlimbsmovementjointangiccharacter,andfinallydiscusstherationalityofthedesign．Keywords：gaittrail；rehabilitativetrainingmachine；ADAMS；DCmotor哈