下肢外骨骼机器人康复评价策略的研究

《下肢外骨骼机器人康复评价策略的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforMasterDegreeofMechatronicEngineeringTHESTUDYONLOWERIIMBEXOSEKELETONROBOTREHABILITATIONEVALUATIONSTRATEGYbyWangLiboSupervisor:Prof.LiuGengqianMarch2012ThisworkissupportedbytheEducationalCommissionofHebeiProvinceofChina

2、.No.ZD20091原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文不包含任何他人或集体已经发表的作品内容，也不包含本人为获得其他学位而使用过的材料。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人或集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：日期：关于学位论文版权使用授权的说明本人完全了解河北工业大学关于收集、保存、使用学位论文的以下规定：学校有权采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供本学位

3、论文全文或者部分内容的阅览服务；学校有权将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流；学校有权向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：日期：导师签名：日期河北工业大学硕士学位论文下肢外骨骼机器人康复评价策略的研究摘要随着脑卒中疾病患者数量的增多，传统人工减重步行平板训练方式因模式单一需要改进，寻求一种新的康复手段的要求变得十分迫切，下肢外骨骼机器人系统是机器人在医学方面的新应用，它迎合了有运动功能障碍患者的需要，本课题对其康复评价策略、上位机控制系统、机器主动

4、训练模式的控制策略等方面进行了相关研究。根据下肢各主要关节解剖学结构和特点，对各关节的运动学进行了研究，为康复评价与外骨骼机器人的设计提供了理论参考。在对目前较流行的康复治疗方法进行分析后，提出四种康复训练模式。现行肢体运动功能评价标准因其不够精确并且主观性较强，不能满足康复评价的要求。系统合理选择评价指标和评价参数，关节活动范围、肌力与步态，对传统测量手段进行分析后，运用对比评分的评价方法在VC++环境下设计了下肢康复训练评价系统。利用MATLAB进行了曲线拟合，建立了人体髋、膝关节转角的数学模型，并研究了机器人主动训练模式下的控制

5、策略。分析了上位机控制系统的可实现性，在VC++环境下详细设计了能够与下位机单片机进行通信的串口通信模块，利用通信模块进行数据反馈监控，并建立了能够连接Access数据库的数据库接口模块，最终实现了各模块的逻辑功能，并对界面进行了优化。实验结果表明，利用机器人系统本身进行康复评价，能够精确的反应人体康复训练程度，为进一步的治疗提供准确依据。上位机控制系统的操作界面友好，能够实现指令发送，数据反馈，数据存储等功能。关键词：外骨骼机器人，康复治疗方法，康复评价，控制策略，VC++i下肢外骨骼机器人康复评价策略的研究THESTUDYONLO

6、WERIIMBEXOSEKELETONROBOTREHABILITATIONEVALUATIONSTRATEGYABSTRACTWiththeincreasingofstrokepatients,thesinglemodeofthetraditionalmanualweightwalkingtreadmilltrainingmodelneedstobeimproved,toseekakindofnewmeansofrehabilitationrequirementshasbecomeveryurgent,lowerlimbexoske

7、letonrobotsystemisarobotinthemedicalaspectsofnewapplications,itcaterstotheneedofmotordysfunctionpatients.Thesubjectresearchcontentmainlyincludesrehabilitationevaluationstrategy,PCcontrolsystem,thecontrolstrategyofmachineactivetrainingmodeandotherrelatedaspects.According

8、tothelowerlimbmajorjointsanatomicalstructureandcharacteristics,thejointkinematicswerestudied,providesatheoreti