踝關(guān)節(jié)融合康復(fù)機(jī)器人系統(tǒng)的軌跡規(guī)劃和運(yùn)動控制.pdf

1、康復(fù)機(jī)器人技術(shù)是近年來迅速發(fā)展起來的一門新興技術(shù)，是機(jī)器人技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域內(nèi)的新應(yīng)用。本文結(jié)合當(dāng)今社會存在的踝關(guān)節(jié)高發(fā)病率的情況，設(shè)計(jì)研制了新型的踝關(guān)節(jié)運(yùn)動康復(fù)機(jī)器人樣機(jī)，提出了“生物融合機(jī)構(gòu)系統(tǒng)”這一康復(fù)機(jī)器人機(jī)構(gòu)的新概念，并在對樣機(jī)進(jìn)行運(yùn)動學(xué)、靜力學(xué)分析的基礎(chǔ)上，對樣機(jī)進(jìn)行了康復(fù)運(yùn)動軌跡的規(guī)劃，設(shè)計(jì)了它的控制系統(tǒng)。
　　首先，結(jié)合運(yùn)動解剖學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)和康復(fù)醫(yī)學(xué)等相關(guān)知識，分析了踝關(guān)節(jié)的損傷類型、機(jī)理，建立了踝關(guān)節(jié)的仿生機(jī)構(gòu)學(xué)模型

2、和康復(fù)運(yùn)動模型。依據(jù)“生物融合機(jī)構(gòu)系統(tǒng)”的概念，設(shè)計(jì)了踝關(guān)節(jié)融合康復(fù)機(jī)器人的機(jī)構(gòu)和運(yùn)動模型。運(yùn)用影響系數(shù)理論對踝關(guān)節(jié)康復(fù)機(jī)器人機(jī)構(gòu)進(jìn)行了運(yùn)動學(xué)分析，得到了機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)的速度解和加速度解，以及各種康復(fù)運(yùn)動時驅(qū)動單元的位置、速度、加速度曲線圖。
　　其次，對踝關(guān)節(jié)康復(fù)機(jī)器人進(jìn)行了靜力學(xué)的分析，推導(dǎo)出了踝關(guān)節(jié)與各個驅(qū)動桿之間的力的相互作用關(guān)系，分析了踝關(guān)節(jié)主動施力對各個驅(qū)動桿長度的影響。基于靜力學(xué)分析，對踝關(guān)節(jié)康復(fù)機(jī)器人的康復(fù)軌跡進(jìn)行了規(guī)劃