氣動肌肉驅(qū)動的膝關(guān)節(jié)康復(fù)訓(xùn)練裝置控制方法研究.pdf

1、康復(fù)訓(xùn)練裝置是一種幫助患者關(guān)節(jié)進行運動訓(xùn)練，實現(xiàn)其運動功能康復(fù)的自動化醫(yī)療設(shè)備，其性能直接影響康復(fù)訓(xùn)練的訓(xùn)練效果。在各種康復(fù)運動中，等速的持續(xù)被動運動因其在運動中角速度相對恒定，不會產(chǎn)生加速度，肌肉在全運動過程中的任何一點都產(chǎn)生最大肌力，被廣泛運用于康復(fù)醫(yī)學(xué)、運動醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。目前國內(nèi)外研究的肢體康復(fù)訓(xùn)練裝置多以電機或氣缸作為驅(qū)動器，驅(qū)動病人關(guān)節(jié)運動，雖位置控制精度較高，但柔性差，容易造成關(guān)節(jié)的損傷。氣動肌肉是一種新型的驅(qū)動器，不僅安全柔

2、順，力/重量比大，而且其力/長度特性與生物肌肉的力/長度特性極為相似，因此以氣動肌肉驅(qū)動的肢體康復(fù)訓(xùn)練裝置更加符合人的生理特點。本文對氣動肌肉驅(qū)動的膝關(guān)節(jié)康復(fù)訓(xùn)練裝置的控制方法進行了研究。主要內(nèi)容如下： ⑴介紹了膝關(guān)節(jié)康復(fù)訓(xùn)練裝置，對其改進結(jié)構(gòu)設(shè)計做了說明。 ⑵采用開環(huán)控制和PID控制方法，對膝關(guān)節(jié)康復(fù)訓(xùn)練裝置的階躍響應(yīng)特性和等速CPM特性進行了實驗研究。 ⑶針對氣動肌肉驅(qū)動的康復(fù)訓(xùn)練裝置具有時延、非線性和時變特