踝关节智能康复机器人的设计.pdf

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1、机器人技术现代制造工程(ModemManufacturingEngineering)2016年第9期踝关节智能康复机器人的设计‘刘其洪1，卢志江1，王春宝2，李伟光1，李梦杰1，孙同阳1，段丽红3，王玉龙2，吴正治2”，秦鉴4，韦建军5(1华南理工大学，广州510640；2深圳大学第一附属医院(深圳市第二人民医院)，深圳518035；3深圳市老年医学研究所，深圳518037；4中山大学附属第一医院，广州528400；5广西科技大学，南宁545006)摘要：在偏瘫康复领域中，踝关节康复机器人取代传统理疗师进行康复训练已经是一种趋势。针对踝关节偏

2、瘫康复的训练方法，提出一种三自由度、融合主动训练和被动训练，适用于早期康复的智能偏瘫康复机器人。通过对踝关节生理特性的分析，并利用传感器检测踝关节的运动特性，建立踝关节生理模型，进而设计了踝关节的机械机构。介绍了控制系统的结构，并进行了机械性能实验，证实了控制系统的可行性。关键词：踝关节；康复训练；机器人；工作空间中图分类号：TP242．6文献标志码：A文章编号：167l_3133(2016)09--()039----05DOI：10．16731／i．cnki．167l一3133．2016．09．009Designofintelligenta

3、nklerehabilitationrobotforhemiplegiaLiuQihon91，LuZhijian91，WangChunba02，LiWeiguan91，LiMengjiel，SunTongyan91，DuanLihon93，WangYulon92，WuZhengzhi2⋯，QinJian4，WeiJianjun5(1SouthChinaUniversityofTechnology，Guangzhou510640，China；2neFirstAffiliatedHospitalofShenzhenUniversity，Shenz

4、hen518035，Guangdong，China；3ShenzhenInstituteofGeriatrics，Shenzhen518037，Guangdong，China；4TheFirstAffiliatedHospitalofSunYat-senUniversity，Guangzhou528400，China；5GuangxiUniversityofTechnology，Nanning545006，China)Abstract：Ithasbecomeatrendthatanklerehabilitationrobotsreplacet

5、raditionaltherapistinrehabilitationfield．Inthiswork，an8nk]erobotwiththreedegreeoffreedoms，combiningactivetrainingandpassivetrainingispresented．Therobotisusedforearlyrehabilitationtraining．Theanklephysiologicalmodeisbuiltbyanalysingallklephysiologicalcharacteristicsanddetect

6、ingdatabysensor．Then，themechanismoftmlderehabilitationrobotisdesigned，thecontrolsystemisintroducedandexperimentsforme-chaniealperformancetestingamestablishedtoverifythefeasibilityofcontrolsystem．Keywords：ankle；rehabilitationtraining；robot；workspaco0引言我国老龄化问题日益严重，据国家统计局统计，预计

7、到2015年全国60岁以上老年人数量将达到2．2l亿‘1

8、，而中风偏瘫又是老年人中的高发病㈨，因此针对老年人偏瘫后的康复治疗显得尤为重要。踝关节是人体步行姿势及稳定性的一个重要枢纽，偏瘫患者在步态摆动相中难以避免出现足下垂和足内翻等偏瘫步态，从而严重影响其步行能力的恢复，同时作为神经远端关节，踝关节的康复对偏瘫患者的整体性康复有着极其重要的意义口o。随着社会的发展，机器人领域的技术发展迅速，国内外有很多科研机构就提出通过利用机器人来代替传统理疗师繁重的康复训练的基本操作。针对踝关节康·中国博士后科学基金第58批面上资助一等项目(2015M58

9、0759)；深港创新圈联合研发项目(SGLH20150211093607169)；2014年度广东省公益研究与能力建设专项资金项目(2014A020215004)；