下肢外骨骼康复机器人机械系统研究

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  下肢外骨骼康复机器人是用来帮助脑卒中患者进行下肢康复训练。通过对患者下肢步态康复运动的研究,设计了下肢外骨骼康复机器人。在康复训练中,由于患者依赖下肢支撑自身重量,根据减重步行康复训练技术设计了减重支撑系统,本人具体的研究内容如下:   通过分析国内外下肢康复机器人研究现状,根据下肢解剖学和康复医学对患者下肢被动、主动、助力、阻抗四种康复运动进行分析,证明部分减重步行康复训练是一种有效的康复训练方法。   设计了下肢外骨骼机械机构。下肢外骨骼机器人的髋关节和膝关节运动为主动运动,采用直流伺服电机驱动,其余关节运动皆为被动运动。设计了减重支撑系统,主要由减重和随动机构两部分组成。   建立了下肢外骨骼康复机器人的运动学和动力学模型。根据D-H法求出机器人运动学的正解和逆解,利用拉格朗日动力学方法分别对下肢外骨骼康复机器人进行了单足和双足支撑相的动力学分析,为控制下肢外骨骼康复机器人运动的步态提供了依据。   利用ADAMS软件完成机构的运动仿真,得出下肢外骨骼康复机器人各个关节的角速度、角加速度和扭矩的运动变化曲线,与设计时所参照的数据进行比较,从而验证了设计的合理性。
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