下肢康复助行机构本体设计及运动学分析

康复机器人是目前研究的热点方向之一,这里针对人体下肢关节的五自由度模型,设计了下肢康复助行机构,并应用ADAMS对其进行了位移、速度、加速度特性仿真分析,为实际的医疗康复及机构的智能控制提供了重要数据。     

脑瘫儿童康复助行外骨骼机器人研究与展望

脑瘫是造成儿童行走功能障碍的最常见疾病。 下肢外骨骼在成人脊髓损伤或中风患者康复助行方面已有成熟应用,但 针对脑瘫儿童步态改善与行走效率提高的研究相对较少。 为了从技术与临床角度促进研究人员对脑瘫儿童康复助行外骨骼的 理解,本文首先分析了脑瘫儿童外骨骼相比成人外骨骼研究面临的特殊问题;其次根据下肢驱动关节数量对脑瘫儿童康复助行 外骨骼进行分类并综述其研究现状,重点阐述了其机构特点、控制策略、临床表现,分析了单关节与多关节脑瘫儿童康复助行外 骨骼的优缺点;最后探讨了脑瘫儿童康复助行外骨骼的发展趋势及面临的挑战。     

多功能助行轮椅的设计分析

针对老年人和下肢残疾者出行问题,创新设计了一款多功能助行轮椅。本轮椅通过简单的机械结构设计和快拆结构设计,具备了轮椅和拐杖的功能,实现了轮椅和拐杖之间快速转换,满足了老年人和患者不同阶段的康复助行需求。通过ANSYS软件对其主要结构进行力学分析,结论显示结构满足使用需求,具备一定的安全性和稳定性。     

双足步行机器人的下肢机构设计

为使足行拟人机器人的下肢机构结构更加紧凑灵活,提出了一种串并联结构相结合的双足步行机器人下肢机构设计方案。在该方案中,设计了二自由度的并联机构作为十字交叉的二自由度关节结构,并用于二自由度的踝关节和两个方向转动的髋关节。设计了单自由度平面连杆机构用于膝关节和一个方向转动的髋关节。详细描述了足行机器人下肢机构的踝关节、膝关节和髋关节的结构设计,为双足机器人的步态控制打下基础。     

凸轮在下肢外骨骼驱动中的应用及分析

以功能设计为出发点,设计下肢外骨骼驱动机构,与从模拟人体腿部肌肉运动的角度出发设计下肢外骨骼驱动的思路有明显不同。由于下肢运动的复杂性,传统的驱动方式在控制上很好实现下肢的行走运动很困难且成本很高,而提出的用复杂的步态曲线来反求设计凸轮外轮廓并用其作为下肢助行器的驱动机构,巧妙的避开了下肢外骨骼中关于如何实现运动控制的难点问题。同时,针对其存在的不能适应步态实时调整的问题也进行了结构补偿,以使外骨骼机构能在一定范围内实现速度的变动。     

下肢康复外骨骼机器人结构拟人设计与运动学分析

下肢康复外骨骼机器人是一种可以辅助脑卒中导致运动功能障碍患者肢体运动和康复训练的机器人。基于人体下肢生物力学特点,提出了下肢外骨骼机器人设计方案,研究了下肢康复外骨骼机器人的机构设计原理及过程。针对外骨骼髋关节的关键零件设计进行详细阐述,研究了准拟人化设计的比例参数,使用了拓扑优化方法对膝关节电机架进行轻量化设计。基于D-H法分析了外骨骼机构的运动学关系,得到坐标转换矩阵。通过ADAMS软件进行运动学仿真,验证了运动学分析的可靠性。     

多功能残疾人车越障机构的设计

针对下肢瘫痪或只有一支手臂的残疾人或老年人出行方便,研制了一辆具有越障功能的新型残疾人车.在市场调查并听取大量残疾人的意见的基础上设计了总体方案,采用Matlab建模,得到最优的越障机构设计方案.采用摆臂机构搭载上障碍物,然后利用车轮和履带共同驱动跨越障碍物.     

某下肢康复训练机构结构设计及动力学分析

针对当前国内下肢瘫痪患者众多而下肢康复训练设备短缺的现状,设计了一种简易式下肢康复训练机构。对该机构的结构形式、驱动方法和长度调节机构进行了介绍;对其运动学和动力学进行了理论分析;用动力学仿真软件对其进行了动力学仿真分析,得到了各关节在1个运动周期内角速度和输出力矩变化;对大腿和小腿长度调节机构进行了柔性化分析,得到了在1个运动周期中大腿和小腿长度调整机构应力变化,最大应力为70 MPa,小于铝合金许用应力,强度满足使用要求;最后,对下肢康复机构进行了试验验证,试验测得髋关节和膝关节输出力矩变化与仿真结果变化趋势相同,证明了仿真的正确性和可行性。仿真时忽略了间隙、人体阻力等环节,导致试验测得力矩略大于仿真结果。     

全向性轮组驱动的行走能力康复助行车设计

基于全向性轮组驱动对行走能力康复助行车进行设计研究。通过分析康复者的身体尺寸对结构进行优化,通过激光测距传感器阵列及有关算法建立实现助行车跟随功能,利用计算机辅助设计、样机模型试验和控制阈值优化等方法对结构功能进行优化设计,使助行车具有简单易用、异常监测和多终端处理的特点,最大适应国内康复机构特点,为康复助行车产品设计提供样例参考。     

一种并联下肢康复机构的综合与分析

针对具有下肢运动障碍的偏瘫及脑卒中患者,提出一类基于并联机构的下肢康复机构,此类机构具有三平移的运动自由度,其结构关于单一平面对称.康复训练机构基于站姿康复,通过动平台带动踝关节的运动完成人体下肢康复训练,使康复训练形式多样化,康复过程中患者能够获得一定的适应性以及舒适性.基于螺旋理论型综合方法给出四种分支自由度为4的...