多功能下肢康復(fù)機(jī)器人設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、隨著人們生活水平和社會(huì)文明程度的不斷提升，關(guān)愛老年人及殘疾人的呼聲越來越高，整個(gè)社會(huì)對(duì)康復(fù)訓(xùn)練器械的需求也隨之增加。我國下肢功能性障礙患者數(shù)量龐大，現(xiàn)有的人工康復(fù)效果有限且費(fèi)時(shí)費(fèi)力，同時(shí)患者的自主生活能力受到很大限制，所以研制一款適應(yīng)性較強(qiáng)的下肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人具有很重要的現(xiàn)實(shí)性意義。
　　本文根據(jù)老年人、殘疾人以及行走功能障礙患者的康復(fù)護(hù)理需求，在黑龍江省發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)專項(xiàng)資金項(xiàng)目的資助下，研究設(shè)計(jì)了一種新型的多功能下肢康復(fù)訓(xùn)練

2、機(jī)器人。同時(shí)根據(jù)機(jī)器人的相關(guān)性能檢測(cè)需要，配套研制出了一臺(tái)機(jī)器人性能檢測(cè)平臺(tái)，以保證機(jī)器人的各項(xiàng)主要設(shè)計(jì)滿足國家安全標(biāo)準(zhǔn)，能夠給患者提供一個(gè)安全的使用環(huán)境。根據(jù)本文對(duì)機(jī)器人及其性能檢測(cè)平臺(tái)的設(shè)計(jì)指標(biāo)和總體方案的制定，將機(jī)器人整體結(jié)構(gòu)分為三大模塊：移動(dòng)車體模塊、起坐模塊和下肢康復(fù)模塊；將檢測(cè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)分為底部承載平臺(tái)和外圍保護(hù)框架結(jié)構(gòu)。在利用CREO2.0完成機(jī)器人及檢測(cè)平臺(tái)三維建模的基礎(chǔ)上，借助ANSYSworkbench完成了相關(guān)結(jié)構(gòu)的

3、有限元分析及優(yōu)化。
　　在機(jī)器人及其檢測(cè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，提出了機(jī)器人的總體控制方案并完成了檢測(cè)平臺(tái)性能參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。建立了機(jī)器人重要功能模塊的動(dòng)力學(xué)與運(yùn)動(dòng)學(xué)模型并進(jìn)行仿真分析。同時(shí)建立了直流伺服電機(jī)模型，完成了機(jī)器人相應(yīng)功能模塊的位置速度雙閉環(huán)伺服控制仿真。
　　通過上述的研究設(shè)計(jì)，研制出機(jī)器人及其性能檢測(cè)平臺(tái)實(shí)驗(yàn)樣機(jī)，利用 dSPACE半物理仿真平臺(tái)完成了實(shí)驗(yàn)樣機(jī)和互邦牌電動(dòng)輪椅的移動(dòng)車體性能參數(shù)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，并進(jìn)