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本研究对象为穿戴式下肢康复机器人机构。穿戴式下肢康复机器人是一种典型的人机一体化系统,该机构是一种穿戴于人体下肢帮助有肢体障碍的患者进行康复治疗的机械装置。本文主要从人-机运动相容性角度分析与研究,设计出具有较佳运动相容性的穿戴式下肢康复机器人机构,该机构有助于改善穿戴式下肢康复机器人系统的性能,提高下肢康复训练的安全性和舒适性。论文分析总结了国内外研究现状和存在的问题,从而确定了研究内容及需要解决的重点问题。首先,分析下肢髋和膝骨骼的生理结构和关节运动特性,建立了人体髋和膝的骨骼刚体模型。然后,根据相容性设计要求进行机构构型初选,通过自由度分析确定了人-机联接模式和机构构型。接着,进行下肢康复机器人膝上和膝下运动学方程推导,求解出各联接关节的运动学解析式,为机构参数分析和优化奠定基础。进而总结机构各参数对运动相容性的影响规律,确定优化变量和人-机运动相容性优化指标及相关约束条件,最后进行MATLAB编程优化机构参数和分析验证。论文还单独从踝生理骨骼结构和人-机运动相容性着手,提出了一种新的穿戴式踝康复机器人机构。针对踝康复机器人机构建立坐标系得出了相应的运动学方程。在此基础上,分析机构联接参数和初始偏移对机构运动的影响,确定设计变量及其取值范围等,进而建立优化目标进行踝机构参数优化设计。