下肢康復(fù)機(jī)器人的設(shè)計(jì)和控制研究.pdf

1、目前，老齡化問題的加重和社會下肢殘障人士群體的增多，均使得能夠輔助人類完成特定行為的下肢康復(fù)機(jī)器人的需求加大，發(fā)展前景廣闊。本文調(diào)研分析了國內(nèi)、國外對于下肢康復(fù)機(jī)器人的研究進(jìn)程，具體研究分析了一款以康復(fù)訓(xùn)練功能為主、姿態(tài)轉(zhuǎn)換功能為輔的下肢康復(fù)機(jī)器人。
　　首先，分析殘障肢體訓(xùn)練運(yùn)動的康復(fù)原理，以及人體正常步態(tài)的運(yùn)動數(shù)據(jù)，并對人體下肢的各個(gè)關(guān)節(jié)的概念、運(yùn)動原理進(jìn)行分析。本文所研究的下肢康復(fù)機(jī)器人是一款既可訓(xùn)練康復(fù)，又可自主移動的康復(fù)

2、設(shè)備。其下肢訓(xùn)練機(jī)構(gòu)以多連桿機(jī)構(gòu)模擬實(shí)現(xiàn)髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)的聯(lián)動，并且在大腿部和小腿部分別設(shè)計(jì)伸縮機(jī)構(gòu)，以便適用于不同身高的人群。其姿態(tài)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)以簡單實(shí)用的V型連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)訓(xùn)練機(jī)構(gòu)的升降，并建立三維結(jié)構(gòu)模型。
　　其次，針對訓(xùn)練機(jī)構(gòu)的髖關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)、膝關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)和姿態(tài)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動學(xué)分析。建立數(shù)學(xué)模型分析求解其速度、加速度參數(shù)值，求解末端軌跡坐標(biāo)。利用Matlab繪制數(shù)學(xué)模型參數(shù)曲線，驗(yàn)證數(shù)學(xué)模型建立的準(zhǔn)確性。對康復(fù)機(jī)器人的訓(xùn)練機(jī)構(gòu)進(jìn)行動