一種下肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人步態(tài)仿真研究與機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)分析.pdf

1、隨著中國(guó)逐漸進(jìn)入老齡化社會(huì)，患有中風(fēng)及其它一些腦血管疾病或者神經(jīng)系統(tǒng)疾病的患者不斷增多，因此利用下肢康復(fù)機(jī)器人對(duì)病患進(jìn)行訓(xùn)練提高他的下肢活動(dòng)能力顯得十分必要。醫(yī)學(xué)研究表明，在患者進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練的步態(tài)和正常人體行走步態(tài)一致的情況下，恢復(fù)周期將明顯縮短。因此根據(jù)正常人體行走的步態(tài)數(shù)據(jù)對(duì)下肢康復(fù)機(jī)器人進(jìn)行步態(tài)規(guī)劃成為下肢康復(fù)機(jī)器人研究一項(xiàng)非常有意義的工作。
　　 在實(shí)驗(yàn)室參與承擔(dān)的國(guó)家863項(xiàng)目:網(wǎng)絡(luò)化多個(gè)老人殘障者遠(yuǎn)程上肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器

2、人(No.2008AA04020)的資助下，本文對(duì)一種下肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人行走步態(tài)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了分析與仿真研究，提出了一種根據(jù)正常人體步態(tài)測(cè)試數(shù)據(jù)規(guī)劃下肢康復(fù)機(jī)器人步態(tài)軌跡與速度的方法，建立了下肢康復(fù)機(jī)器人的簡(jiǎn)化三維模型并進(jìn)行了仿真，為下肢康復(fù)機(jī)器人結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)與系統(tǒng)的穩(wěn)定控制提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。論文的主要研究工作如下:
　　 (1)人體步態(tài)數(shù)據(jù)的測(cè)試與分析研究:本文提出了一種快捷有效的獲取方法，通過(guò)在下肢關(guān)節(jié)點(diǎn)處粘貼標(biāo)記點(diǎn)，利用

3、攝像機(jī)獲取正常人行走的圖像，對(duì)圖像進(jìn)行二值化處理，提取出標(biāo)記點(diǎn)坐標(biāo)，對(duì)提取出來(lái)的數(shù)據(jù)利用最小二乘曲線擬合的方法進(jìn)行分析處理，得到人體腳心在一個(gè)步態(tài)周期內(nèi)的步態(tài)數(shù)據(jù)。
　　 (2)康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人行走步態(tài)運(yùn)動(dòng)規(guī)劃研究:以采集到的正常人體步態(tài)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)根據(jù)正常人體行走步態(tài)的四個(gè)明顯階段即:單腿支撐期，雙腿支撐期，擺動(dòng)加速期與擺動(dòng)末期對(duì)下肢康復(fù)機(jī)器人進(jìn)行分段步態(tài)規(guī)劃，包括運(yùn)動(dòng)軌跡與運(yùn)動(dòng)速度的規(guī)劃，并對(duì)誤差進(jìn)行分析。
　　 (3)