一種下肢康復(fù)訓(xùn)練機器人步態(tài)仿真研究與機構(gòu)設(shè)計分析.pdf

1、隨著中國逐漸進入老齡化社會，患有中風(fēng)及其它一些腦血管疾病或者神經(jīng)系統(tǒng)疾病的患者不斷增多，因此利用下肢康復(fù)機器人對病患進行訓(xùn)練提高他的下肢活動能力顯得十分必要。醫(yī)學(xué)研究表明，在患者進行康復(fù)訓(xùn)練的步態(tài)和正常人體行走步態(tài)一致的情況下，恢復(fù)周期將明顯縮短。因此根據(jù)正常人體行走的步態(tài)數(shù)據(jù)對下肢康復(fù)機器人進行步態(tài)規(guī)劃成為下肢康復(fù)機器人研究一項非常有意義的工作。
　　 在實驗室參與承擔(dān)的國家863項目:網(wǎng)絡(luò)化多個老人殘障者遠程上肢康復(fù)訓(xùn)練機器

2、人(No.2008AA04020)的資助下，本文對一種下肢康復(fù)訓(xùn)練機器人行走步態(tài)機構(gòu)進行了分析與仿真研究，提出了一種根據(jù)正常人體步態(tài)測試數(shù)據(jù)規(guī)劃下肢康復(fù)機器人步態(tài)軌跡與速度的方法，建立了下肢康復(fù)機器人的簡化三維模型并進行了仿真，為下肢康復(fù)機器人結(jié)構(gòu)的進一步優(yōu)化設(shè)計與系統(tǒng)的穩(wěn)定控制提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。論文的主要研究工作如下:
　　 (1)人體步態(tài)數(shù)據(jù)的測試與分析研究:本文提出了一種快捷有效的獲取方法，通過在下肢關(guān)節(jié)點處粘貼標(biāo)記點，利用

3、攝像機獲取正常人行走的圖像，對圖像進行二值化處理，提取出標(biāo)記點坐標(biāo)，對提取出來的數(shù)據(jù)利用最小二乘曲線擬合的方法進行分析處理，得到人體腳心在一個步態(tài)周期內(nèi)的步態(tài)數(shù)據(jù)。
　　 (2)康復(fù)訓(xùn)練機器人行走步態(tài)運動規(guī)劃研究:以采集到的正常人體步態(tài)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)根據(jù)正常人體行走步態(tài)的四個明顯階段即:單腿支撐期，雙腿支撐期，擺動加速期與擺動末期對下肢康復(fù)機器人進行分段步態(tài)規(guī)劃，包括運動軌跡與運動速度的規(guī)劃，并對誤差進行分析。
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