下肢截癱康復(fù)步行機的結(jié)構(gòu)設(shè)計及仿真分析.pdf

1、隨著各種事故，自然災(zāi)害等頻發(fā)，脊髓損傷(SCI)已然成為一種常見的疾患。對SCI患者而言，站立和步行訓(xùn)練對其康復(fù)具有十分重要的作用。在傳統(tǒng)人工輔助步行康復(fù)中，理療師承擔(dān)繁重的勞動，同時患者也缺乏主動性，使得康復(fù)效果欠佳。因此，設(shè)計一款患者能夠主動參與的截癱康復(fù)步行機非常有必要。
　　 在參考了國內(nèi)外大量關(guān)于下肢康復(fù)器械研究的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了針對上肢健全的SCI患者的截癱康復(fù)步行機的設(shè)計與分析。本課題研究的具體內(nèi)容如下:
　　

2、 (1)在對人體下肢解剖學(xué)結(jié)構(gòu)研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合康復(fù)步行機的設(shè)計要求，建立了人體步行康復(fù)系統(tǒng)的機構(gòu)模型，并對其進(jìn)行了運動學(xué)和動力學(xué)分析。
　　 (2)對正常人的行走步態(tài)進(jìn)行了分析，結(jié)合現(xiàn)有的相關(guān)步態(tài)理論，規(guī)劃出了康復(fù)步行機的步行運動方式，并分析了康復(fù)步行機的控制策略。
　　 (3)按照設(shè)計的理念和要求，以ADAMS為平臺，建立康復(fù)步行機的虛擬樣機模型:在Pro/E中建立各零件的三維模型，并完成步行機的虛擬裝配。在Mec

3、hanical/Pro模塊中定義其剛體模型，建立約束條件等，然后導(dǎo)入ADAMS中建立虛擬樣機模型。
　　 (4)基于零力矩點(ZMP)理論，在單腳支撐模型的基礎(chǔ)上，根據(jù)康復(fù)步行機的設(shè)計要求，分析出了康復(fù)步行機實現(xiàn)穩(wěn)定步行的條件。
　　 (5)利用ADMAS的建模工具完成了對模型的修改和完善，在ADAMS中對虛擬樣機的關(guān)鍵部位進(jìn)行仿真，使康復(fù)器械按照設(shè)定的仿真參數(shù)完成規(guī)劃的運動軌跡。然后對康復(fù)步行機的主要性能進(jìn)行了分析，對