下肢康復(fù)機(jī)器人足底力分布檢測(cè)系統(tǒng)的研究.pdf

1、足底壓力是患者進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練時(shí)非常重要的生物力學(xué)參數(shù)。目前使用下肢康復(fù)機(jī)器人訓(xùn)練時(shí)，缺少足底力信息反饋，難以合理調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)參數(shù)，影響患者康復(fù)訓(xùn)練的科學(xué)性和安全性。因此，本論文針對(duì)腳踏式下肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人，提出了一種基于彈性梁應(yīng)變檢測(cè)足底壓力分布的檢測(cè)系統(tǒng)，主要工作如下:
　　設(shè)計(jì)了足底力分布檢測(cè)裝置，通過分析人體足底壓力分布信息，選取足部四個(gè)主要受力點(diǎn)作為測(cè)量點(diǎn)，通過不斷地優(yōu)化設(shè)計(jì)確定檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)，尤其彈性梁的尺寸、形狀、位置。利用有

2、限元仿真分析確定力與彈性梁應(yīng)變的關(guān)系，建立了計(jì)算足底壓力的數(shù)學(xué)模型，同時(shí)對(duì)主要影響其計(jì)算精度的因素-梁1與梁2位置進(jìn)行全局實(shí)驗(yàn);仿真與計(jì)算結(jié)果的對(duì)比，表明該方法及裝置可實(shí)現(xiàn)對(duì)足底信息中重要的足底力大小的精確檢測(cè)。同時(shí)通過實(shí)驗(yàn)測(cè)試其檢測(cè)精度，為此設(shè)計(jì)了信號(hào)采集系統(tǒng)，并對(duì)其性能進(jìn)行測(cè)試，測(cè)量誤差在±0.4uv，滿足實(shí)驗(yàn)要求;通過實(shí)驗(yàn)分析了檢測(cè)系統(tǒng)的靜態(tài)性能，完成了對(duì)檢測(cè)裝置的標(biāo)定。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，檢測(cè)誤差為±0.1％-±20.3％，可識(shí)別足底