下肢康复训练机器人腰部机构建模与运动学仿真研究.pdf

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1、中l田扁夏匡学磐毒2【)】4年，第29卷，第2期·康复工程·下肢康复训练机器人腰部机构建模与运动学仿真研究马光伟郭帅程泓井谢春生摘要目的：分析所设计的下肢康复机器人腰部机构能否满足脑卒中患者的康复需求，并根据分析结果对机构进行优化。方法：对腰部机构进行运动学建模和正逆解计算，在此基础上，根据患者在行走康复训练中腰胯部的运动学特点，利用MATLAB软件对机构进行运动学仿真，并分析仿真结果，以此来判断所设计的机构能否满足脑卒中患者在康复训练时的需求。结果：滑块机构可以实现患者在行走康复训练过程中腰部的上下起伏运动，两个平行四边形机构和两个转

2、动副共同作用可以完全实现患者腰部的左右摆动，转动副和末端的两个球面副可以实现患者腰部的三个旋转自由度。结论：康复机器人腰部机构能够满足患者在行走康复训练时腰部的运动需求。关键词脑卒中；康复训练；康复机器人；运动学仿真中图分类号：R496，TP24文献标识码：A文章编号：1001．1242(2014)．02—0145—05Aresearchonthemodelingandkinematicssimulationoflowerlimbsrehabilitationtrainingrobot。Swaistmechanism／MAGuangwe

3、i，GUOShuai，CHENGHongjing，eta1．／／ChineseJournalofRehabilitationMedi-cine，2014，29(2)：145—149AbstractObjective：T0analyzethedesignedlowerlimbsrehabilitationtrainingrobot’Swaistmechanism．toseeifitcanmeasureuptotheparalytics’needforrehabilitation，andoptimizethemechanismaccordi

4、ngtotheanalysisre—sult．Method：Onbasisofpositivesolutionandinversesolutioncalculationforthewaistmechanism，andaccordingtothekinematicscharacteristicsofpatient’Swaistintheprocessofwalkingrehabilitationtraining，MATLABwasusedtodothekinematicssimulationofthemechanism，andwhethe

5、rthedesignedmechanismcouldmea—sureuptotheparalyticsneedforrehabilitationintrainingwasjudgedafteranalysis．Result：Theslidermechanismcouldachievetheupanddownmovementofpatient’Swaistintraining，twopar—allelogrammechanismsandtworevolutepairscouldachievethehorizontalmovement，an

6、dtwoinvolutepairsandtwosphericalpairscouldachievethethreerotationaldegreesoffreedom．Conclusion：Therehabilitationrobot’Swaistmechanismcouldsatisfytheneedofmovementofpatients’waistinrehabilitationtrainingprocess．Author’SaddressShanghaiUniversity,Shanghai，200444Keywordstrok

7、e；rehabilitationtraining；rehabilitationrobot；kinematicssimulationDOI：10．3969／j．issn．1001-1242．2014．02．0l1基金项目：上海市科学技术委员会重点科技攻关专项(12111101004)；国家863高技术研究发展计划资助项目(2011AA04A105)1上海大学机电工程与自动化学院，上海，200444；2通讯作者作者简介：马光伟，男，硕士生；收稿日期：2013-03-2OWWW．rehabi．corn．clb145ChineseJournal

8、ofRehabilitationMedicine，Feb．2014，Vo1．29，No．2脑卒中患者的行走康复训练非常重要，调查显与骨盆处基本类似，而且康复机器人腰部机构末示，63％的脑卒中患者在脑卒中后失