穿戴式踝關(guān)節(jié)康復(fù)裝置設(shè)計.pdf

1、關(guān)節(jié)康復(fù)裝置是將機器人技術(shù)、自動化技術(shù)和臨床康復(fù)醫(yī)學(xué)技術(shù)相結(jié)合而產(chǎn)生的一種輔助或替代康復(fù)理療師完成關(guān)節(jié)康復(fù)訓(xùn)練的機器人自動化裝置。它利用機器人速度調(diào)節(jié)靈活、運動精度高、可替代人長時間重復(fù)工作等特點，不僅可以幫助患者進行準(zhǔn)確、持續(xù)、有效的關(guān)節(jié)康復(fù)訓(xùn)練，而且可以緩解理療師資源緊張和解決人工訓(xùn)練中存在的各種問題。
　　本課題的目標(biāo)是開發(fā)一款兩自由度穿戴式踝關(guān)節(jié)康復(fù)裝置，實現(xiàn)輔助或替代理療師對踝關(guān)節(jié)有病患的患者進行康復(fù)訓(xùn)練的目的，既要滿足

2、患者穿戴快捷、攜帶方便、關(guān)節(jié)柔順舒適的要求，又要滿足操作簡單、安全可靠的功能要求。
　　首先，本課題深入研究了國內(nèi)外研究機構(gòu)所設(shè)計的踝關(guān)節(jié)康復(fù)系統(tǒng)，了解其原理，剖析其優(yōu)缺點。通過研究人體踝關(guān)節(jié)的生理結(jié)構(gòu)、踝關(guān)節(jié)內(nèi)外側(cè)韌帶損傷機理及其康復(fù)訓(xùn)練方法，利用雙套索傳動系統(tǒng)設(shè)計了一款適用于踝關(guān)節(jié)內(nèi)外側(cè)韌帶損的、可穿戴行走的兩自由度穿戴式踝關(guān)節(jié)康復(fù)裝置。
　　其次，優(yōu)化設(shè)計了扭轉(zhuǎn)彈簧用于增加本康復(fù)裝置的關(guān)節(jié)柔順性和抗干擾性，詳細(xì)介紹了扭

3、轉(zhuǎn)彈簧的優(yōu)化設(shè)計方法、材料選擇和ANSYS軟件仿真，并在所設(shè)計的實驗平臺上對其進行線性標(biāo)定實驗，驗證其作為扭矩傳感器的可行性。
　　另外，在雙套索傳動系統(tǒng)的建模分析基礎(chǔ)之上，通過建立D-H坐標(biāo)系，利用拉格朗日法對整個穿戴式踝關(guān)節(jié)康復(fù)裝置進行了整體建模分析，探討了本康復(fù)裝置的動力學(xué)特性。
　　最后，搭建了本康復(fù)裝置的實驗平臺，基于踝關(guān)節(jié)康復(fù)裝置樣機、控制系統(tǒng)硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)對康復(fù)裝置樣機進行了實驗研究，分別進行了軌跡跟蹤實驗