康復(fù)訓(xùn)練機械腿的研究.pdf

1、醫(yī)學(xué)理論和臨床實踐證明，除了早期的手術(shù)治療和必要的藥物治療外，科學(xué)正確的康復(fù)訓(xùn)練不僅對有下肢運動功能障礙的老年人能夠起到恢復(fù)步行的功能，而且對于因腦部疾病和意外事故引起的下肢運動障礙的患者也能起到下肢運動功能的恢復(fù)和提高作用。因此，康復(fù)訓(xùn)練機械腿設(shè)計的主要目的就是:通過機械腿與人的配合，并且借助人體的平衡性、協(xié)調(diào)性以及機械腿的動力性和準確性，為患者提供安全的步行訓(xùn)練以及輔助其行走。
　　首先，本文通過對人體下肢運動機理初步研究，提

2、出了康復(fù)訓(xùn)練機械腿的設(shè)計原則，在此原則及人體下肢結(jié)構(gòu)的指導(dǎo)下，對康復(fù)訓(xùn)練機械腿的機械結(jié)構(gòu)進行了設(shè)計，主要包括:主要包括:髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)和腳部結(jié)構(gòu)的設(shè)計及自由度的配置。之后，基于三維參數(shù)化軟件Pro/E建立了康復(fù)訓(xùn)練機械腿的三維實體模型。
　　然后，對旋量理論和Paden-Kahan子問題進行了一個闡述，基于旋量理論，推導(dǎo)出機械腿的正運動學(xué)指數(shù)積公式，并進一步采用Paden-Kahan子問題，求解出了機械腿的逆運動學(xué)的解，在

3、這基礎(chǔ)上對機械腿的雅可比矩陣和動力學(xué)進了詳細的分析。另外，根據(jù)機械腿擬人的結(jié)構(gòu)特點，對機械腿進行了離線的步態(tài)規(guī)劃，并通過ZMP判定準則驗證步態(tài)的穩(wěn)定性。
　　最后，利用三維CAD軟件PRO/E建立了康復(fù)訓(xùn)練機械腿簡化的三維模型并將其導(dǎo)入虛擬技術(shù)樣機仿真軟件ADAMS建立了康復(fù)訓(xùn)練機械腿簡化的虛擬樣機，利用Matlab中的Simulink工具箱建立了機械腿的控制系統(tǒng)，通過ADAMS中Controls接口模塊實現(xiàn)了兩者的聯(lián)合仿真，驗證