下肢外骨骼助力机器人的机构设计与运动规划

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1、硕士学位论文MASTER’SDISSERTATION论文题目下肢外骨骼助力机器人的机构设计与运动规划作者姓名苏陈学位类别机械工程指导教师路懿教授赵新刚研究员2016年5月中图分类号：TP242学校代码：10216UDC：621.3密级：公开工程硕士学位论文（应用研究型）下肢外骨骼助力机器人的机构设计与运动规划硕士研究生：苏陈导师：路懿教授副导师：赵新刚研究员申请学位：工程硕士工程领域：机械工程所属学院：机械工程学院答辩日期：2016年5月授予学位单位：燕山大学ADissertationinMechanica

2、lEngineeringTHESTRUCTUREDESIGNANDGAITPIANNINGOFTHELOWERLIMBEXOSKELETONPOWERASSISTROBOTbySuChenSupervisor:ProfessorLuYiViceSupervisor:ResearcherZhaoXingangYanshanUniversityMay,2016燕山大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《下肢外骨骼助力机器人的机构设计与运动规划》，是本人在导师指导下，在燕山大学攻读硕士学

3、位期间独立进行研究工作所取得的成果。论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签字：日期：年月日燕山大学硕士学位论文使用授权书《下肢外骨骼助力机器人的机构设计与运动规划》系本人在燕山大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归燕山大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的

4、复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权燕山大学，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要摘要当今社会，越来越多的人重视人体肢体运动功能障碍，主要分为上肢和下肢的障碍，对于下肢运动功能障碍的患者来说，受伤肢体的感觉、运动功能如果暂时丧失，及时治疗便可得到有效的康复，但是由于缺乏必要的康复知识，患者可能永久丧失感觉和运动功能，在这样的背景

5、下，就需要一款自动化康复设备来辅助人体完成康复训练和恢复。自上个世纪九十年代初，机器人技术不断应用到脑卒中患者的康复训练中，许多机构进而纷纷研发出各种用于下肢康复或者关节康复的康复机器人。机器人辅助运动康复训练相较于传统康复训练的意义在于，不仅可将治疗人员从医生患者一对一繁重的治疗过程中解放出来，而且通过输入定量运动，为患者提供更为良好的康复训练方法，改善训练效果方面具有巨大的潜力和优越性，而且可为运动康复机理的研究提供平台。本文根据此类项目的研究现状及面临的功能需求，参考了国内外同类设备，以及分析了人体生

6、物力学性能之后，初步设计了基本机构，并运用SolidWorks软件对所构想的结构进行了三维建模，在完成结构细化和关键部分校核之后，加工出整套零件并完成装配调试，并对机构的运动学动力学进行了分析计算，为了使之能稳定合理的运行，对其进行步态轨迹规划也是本文的重点之一，运用数值方法规划出合理路径，最后，为了验证所规划的轨迹以及稳定性原理，进行测试实验来验证效果，并取得了理想的结论。关键词：机器人；机构设计；运动学；动力学；步态规划-I-燕山大学工程硕士学位论文AbstractIntoday'ssociety,mo

7、reandmorepeoplepayattentiontohumanbodymovementdysfunction,whichismainlydividedintotheupperandlowerlimbdisorders.Forthosewhohavelowerlimbdysfunction,theyarelikelytolosethefeelingofinjuredlimbandmotorfunction,ofcourse,theywouldrecoveronlywiththetimelytreatme

8、nt,butduetothelackofnecessaryknowledgeofrehabilitation,patientsmaylosesensoryandmotorfunctionforever.Inthiscontext,weneedakindofautomationrehabilitationequipmenttohelppatientsdorehabilitationtrainingandRecove