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脑卒中、意外事故伤害、脊柱损伤等原因造成的人体运动功能障碍已成为一种常见的疾病。目前,利用矫正器治疗的运动康复疗法是对由于脑卒中等原因引起的踝关节的功能障碍的有效方法。随着科技的发展,把康复机器人技术应用到踝关节矫正的康复治疗中,开发出更为安全、节能、高效的踝关节矫正器,已经成为了科技界和临床医学界的共识。 本论文就是将康复机器人技术与临床康复训练相结合,设计制作出一种新型气动人工肌肉驱动的踝关节矫正器。本文首先对踝关节矫正器的研究背景和意义进行了叙述,并在对国内外踝关节矫正器的研究现状分析的基础上,对以气动人工肌肉作为驱动的踝关节矫正器的可行性、利用矫正器进行康复训练的模式进行了分析。然后对总体方案进行了设计,在此基础上,利用三维软件 Creo1.0对系统进行了三维建模,并对系统的运动学进行了分析,检验了总体方案设计的可行性,并设计了结构轻巧,经济实用的矫正器样机。该矫正器采用流量比例阀作为控制元件,以 PLC作为下位机控制器,采用两级 PID的控制策略,来实现对正常人行走步态曲线、正弦曲线的跟踪;并通过组态王kingview6.53对其进行了组态和人机界面设计,能够方便的对其运行频率、时间、强度进行调节,并对其运行状态进行实时监控;通过表面肌电信号仪,提出了康复评价的方法,能够使医护人员和理疗师对患者的训练情况全面掌握,为制定和改进康复训练方案提供了依据。 通过实验证明,气动人工肌肉驱动踝关节矫正器系统可以有效的对正常步态曲线和正弦曲线进行跟踪,能够达到康复训练的目的。论文最后对下一步系统的改进、功能的扩展优化以及以后在临床上使用前景进行了展望。