偏瘫步行康复训练机器人减重支撑系统的研究

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减重训练的研究进展及对卒中后偏瘫步态康复的影响

减重训练的研究进展及对卒中后偏瘫步态康复的影响杨永红躯干和下肢承重能力下降是导致步行不能的重要原因。

传统康复治疗已采用减重的方式进行早期步行训练，例如利用水、各类拐杖或助行器减少下肢负重等。

但是都存在一些不足，例如水中运动需要特殊环境，拐杖或助行器需要患者增加上肢用力，造成步行时身体姿态异常等。

减重训练(partial weight support，PWS)是以传统实践为依据，利用悬吊装置不同程度地减少上身体重对下肢的负荷，在理论上有利于支撑能力不足的患者早期进行各种步行训练。

目前减重训练已经开始临床应用研究，但其价值尚未最后定论。

本文介绍国际国内的研究进展.减重训练的理论基础一、步行中枢步行是一种“简单”活动。

一般情况下，步行不需要大脑皮质参与。

一些动物在去大脑后仍然可以爬行，提示脊髓存在爬行或“步行”中枢。

但是人类步行又与大脑皮质的功能有密切联系，在复杂情况和特殊任务时，大脑皮质直接参与步行姿态控制。

Fukuyama等采用PET研究发现，步行时大脑皮质能量代谢活动增加，提示大脑皮质参与了步行活动。

而在大脑功能障碍时，皮质下和脊髓中枢的作用就释放或强化，导致异常的代偿性活动。

大脑皮质、脑干、小脑和脊髓功能直接受损或传导通路障碍可导致不同类型的步行功能障碍，其内在的调控机制十分复杂，以致于学术界迄今为止仍无法确定人类步行中枢的部位及功能。

二、脊髓中枢模式激动源理论(central pattern generator，CPG)CPG指脊髓中枢在某种刺激后产生反复神经激动的机制，这是减重训练的理论基础。

Grillner和Debuc等，提出哺乳动物脊髓存在CPG，产生诸如胃肠蠕动和步行中屈肌和伸肌交替转换的神经冲动；CPG存在于脊髓的腹侧和中部的两侧，之间有神经信号通讯，以脊髓颈膨大和腰膨大处最多；神经环路与其它神经环路关联，最后在L2 一3 整合。

Shepherd 将猫的胸段脊髓横断，然后采用悬吊方式将猫在活动平板上启动“步行”，记录猫后肢的动作以及肌电活动，发现猫可以在活动平板上进行肢体交替式行动，并且记录到规律的肌电活动。

智能康复训练减重系统的研究

智能康复训练减重系统的探究本系统结合了体脂测量、心率测量和运动监测等功能，可以监测用户的身体状况和运动量，为用户量身定制符合其身体状况和个人需求的训练方案，并提供有效的减重建议。

同时，该系统接受虚拟现实技术，提供丰富的场景和游戏化训练模式，增加用户的训练爱好和参与度。

通过在试验室和实际环境下的测试，该系统的效果得到了验证。

试验结果表明，本系统可以提高用户的运动量、缩减饮食摄入，有效地援助用户减重和改善身体健康状况。

本探究意义在于探究和开发一种新型的智能康复训练减重系统，为大众提供更科学、更有效的身体健康管理方式。

关键词：智能康复训练减重系统；体脂测量；心率测量；运动监测；虚拟现实技术。

1.引言肥胖是一种全球性的健康问题，已成为影响公共健康的一大挑战。

调查显示，全球有超过5亿人口患有肥胖症，其中许多人伴随有高血压、糖尿病、心血管疾病等健康问题（Haslam et al.，2006）。

现代生活方式的变化是导致肥胖问题加剧的重要原因之一，工作压力的增加和生活习惯的改变，使少数人控制自己的体重和健康更加困难。

因此，寻找一种科学、有效、便捷的减重方式和康复训练方案是很有必要的。

运动是一种减重和改善身体健康的有效途径，但浩繁人并没有足够的时间和精力进行高强度的运动，而且传统的运动方式可能会受到外界环境的干扰。

因此，通过科技手段提供个性化的康复训练和减重方案，是一种备受关注的新型体育训练方式。

智能康复训练减重系统通过计算机技术实现个性化的康复训练和减重方案，可以提高运动效果和用户的参与度。

2.设计和实现基于上述需求和目标，本探究设计了一种智能康复训练减重系统，该系统包括以下功能和模块：2.1 体脂测量和心率监测体脂测量和心率测量是智能康复训练减重系统中必不行少的组成部分，这些测量对于用户的训练规划和减重方案制定分外重要。

该系统接受先进的生物信号传感器，可以测量用户身体的体脂和心率。

2.2 运动监测和训练规划运动监测是智能康复训练减重系统中最核心的功能，该功能可以收集用户的运动数据，包括步数、卡路里消耗等，并分析这些数据，为用户提供个性化的康复训练和减重方案。

行走辅助器研究背景

行走辅助器研究背景随着目前人口的老龄化趋势相关的助老设备、助老服务越来越多。

其中许多老人因上肢力量不够而无法使用拐杖或者直立行走造成诸多不便为了减轻老年人以及腿部受损的康复人员在走路和上下楼的负担本团队研发出一种智能步行辅助器此装置可以通过检测迈腿的趋势进行识别判断使用者是要做什么动作并完成该动作。

此装置可以让使用者穿戴便捷使用简单既可以辅助腿部力量不够的老人行走又可以帮助腿部受损的人进行辅助行走及康复训练市场前景非常广阔。

【关键词】智能、步行辅助、康复1设计的背景及意义1.1研究的背景及意义辅助人体支撑体重、保持平衡和行走的器具称为助行器本产品是仿照人体的腿部轮廓做的高科技助步器具有辅助行走即日常动作的功能。

本产品由机械外骨骼减速器电机电源处理器及其他零件构成。

通过检测迈腿的趋势进行识别作出判断使用者是要做什么动作并完成该动作。

本产品还具有倾斜辅助的能力检测到使用者身体不在直立而是往其中一边倾斜时便会作出反应像反方向进行拉伸这个过程不会影响使用者的位置是在原地完成的。

若使用者向一边倾倒的趋势过大有摔倒的可能则本产品将会向那个方向迈出一定距离来保持平衡。

当下比较主流的步行器有拐杖轮椅助步车及相关设备。

拐杖是一种重要的医疗康复辅助用具，分手杖\肘杖\腋杖，其中手杖主要用于轻度需要，例如老年人或登山者，手杖不属于残疾人用品，肘杖属于中度下肢残疾人用品。

轮椅是装有轮子可以帮助替代行走的椅子分为电动和手动折叠轮椅。

用于伤员、病员、残疾人居家康复、周转运输、就诊、外出活动的重要移动工具轮椅它不仅满足肢体伤残者和行动不便人士的代步更重要的是方便家属移动和照顾病员使病员借助于轮椅进行身体锻炼和参与社会活动。

普通轮椅一般由可折叠框架、前后车轮、左右护膝和脚踏板、左右可拆卸扶手、把手刹车装置、座椅、靠背有医学影像资料袋、便盆接尿袋挂钩、电动站立等部分组成。

手摇轮椅在普通轮椅基础上增加手摇装置。

电动轮椅在普通轮椅基础上增加电子助力系统减轻了使用者的体力消耗。

行走辅助训练机器人研究的开题报告

行走辅助训练机器人研究的开题报告一、项目背景行走是人体最基本的运动方式之一，也是基本的社交和生活技能之一。

然而，某些人由于疾病、创伤或其他原因，可能会失去行走的能力，这在他们的生活中造成了极大的困难。

因此，研究和开发一种行走辅助训练机器人，能够帮助这些人恢复行走能力，并提高他们日常生活的质量，具有重要的应用价值。

二、研究目的本研究的目的是设计并开发一款行走辅助训练机器人，它能够提供足够的支持、鼓励、指导和反馈，帮助患有行走障碍的人恢复行走能力。

机器人的设计应当考虑到患者的不同状态和需求，并提供个性化的训练计划和反馈。

三、研究内容本研究的主要内容包括：1. 行走障碍分析，包括各种原因、类型和程度的行走障碍的分析与分类，以及患者的生理和心理特点的分析。

2. 机器人设计，包括机器人的结构、传动方式、感知功能、控制系统、数据采集与处理、人机交互界面等方面的设计。

3. 训练计划制定，根据患者的状况和需求，制定个性化的训练计划，包括训练内容、频率、时间和强度等方面的安排。

4. 控制算法研究，根据患者的反馈信息和训练计划的要求，设计相应的控制算法，完善行走辅助训练机器人的控制系统。

5. 实验设计和实验数据分析，设计针对不同行走障碍的实验，收集和分析实验数据，评估机器人的效果和可行性。

四、研究意义本研究将为失去行走能力的患者提供一种新的康复方案。

相比传统的康复训练，机器人助行系统更具有可控性、规范性和可复制性，能够提供更为精确和系统化的训练途径，并可以有效地监测患者的训练进展和健康状况，提高恢复的效率和效果。

此外，机器人助行系统还有望在医疗机构、社区养老机构等领域得到推广和应用。

五、研究步骤1. 对行走障碍的各种类型和程度进行调查和研究，为机器人的设计和训练计划制定提供基础数据和理论依据。

2. 设计机器人的结构、传动方式、感知功能、控制系统、人机交互界面等方面，制定开发计划并进行实施。

3. 根据患者的情况和需求，制定个性化的训练计划，指定训练内容、频率、时间和强度等方面的安排。

一种瘫痪患者康复训练用的减重支撑系统[实用新型专利]

专利名称：一种瘫痪患者康复训练用的减重支撑系统专利类型：实用新型专利
发明人：郭广茂
申请号：CN201520695406.6
申请日：20150909
公开号：CN204932159U
公开日：
20160106
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型提出了一种瘫痪患者康复训练用的减重支撑系统，瘫痪患者康复设备包括减重支撑系统和设备床，减重支撑系统设于设备床上，设备床上设有与减重支撑系统配合使用的开孔，减重支撑系统包括电动推杆机构、L形弯折件、支撑垫及固定带，L形弯折件由一条L形弯折件短臂与一条L形弯折件长臂一体成型连接而成，所述电动推杆机构的一端与所述设备床铰接，电动推杆机构的另一端与L形弯折件长臂铰接，L形弯折件短臂的一端与设备床铰接，L形弯折件长臂的一端与支撑垫固定连接，固定带一端固定在支撑垫上，另一端是含有固定装置的自由端，使用时可以固定连接在设备床上。

本实用新型的瘫痪患者康复训练用的减重支撑系统通过坐垫形式，巧妙的支撑患者的臀部，使得患者在进行踏步训练时更加轻松和舒适，训练效果也更佳。

申请人：广东义晟实业有限公司
地址：510000 广东省广州市番禺区钟村街钟二村第三工业开发区白山桥102
国籍：CN
代理机构：广州凯东知识产权代理有限公司
代理人：姚迎新
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机器人技术在残疾人康复辅助中的应用研究

机器人技术在残疾人康复辅助中的应用研究近年来，机器人技术在医疗领域的应用越来越广泛，对于残疾人康复辅助尤为重要。

机器人技术的发展使得残疾人能够获得更为全面和个性化的康复治疗，从而提高他们的生活质量。

本文将探讨机器人技术在残疾人康复辅助中的应用研究。

首先，在肢体康复方面，机器人技术可以帮助残疾人进行运动训练。

例如，机器人手臂可以模拟人类手臂的运动轨迹和力道，通过引导残疾人进行划定的动作，帮助他们恢复肌肉力量和运动能力。

此外，机器人外骨骼设备可以提供支撑和辅助力量，使残疾人在行走和站立时更加稳定和自信。

这些技术不仅可以有效地促进肢体康复，也有助于提高残疾人的自理能力和社交能力。

其次，机器人技术在神经康复方面也具有重要的应用价值。

神经康复主要针对中风、脑损伤等导致的运动和语言障碍。

通过机器人技术，可以实现神经康复的个性化治疗。

例如，基于脑机接口的机器人系统可以通过监测大脑活动来判断患者的意图，实现对肢体的精确控制。

这种技术的应用，不仅大大提高了残疾人的康复效果，还为他们带来了更多的康复机会。

此外，机器人技术在言语康复方面也有着重要的作用。

由于某些疾病或意外事故导致的语言障碍，给残疾人的生活带来了巨大的困扰。

而机器人技术的发展为言语康复提供了新的途径。

例如，语音识别技术结合机器人助手，可以帮助残疾人进行语音输入和输出的训练，为他们恢复日常沟通能力提供有力支持。

此外，以人工智能技术为基础的机器人也可以通过交互对话和互动，促进残疾人的语言能力的发展。

然而，机器人技术在残疾人康复辅助中还面临一些挑战。

首先，机器人设备的高昂价格和技术复杂性限制了其广泛应用。

对于一些经济困难的残疾人来说，机器人辅助设备可能仍然很难获得。

其次，机器人技术还需要加强对于残疾人个性化需求的适应能力。

每个残疾人的康复需求和身体状况都不尽相同，机器人技术需要更加灵活和智能，以满足不同人群的需求。

未来，随着机器人技术的不断发展，预计会出现更多的机器人辅助设备和智能化系统。

步行康复训练机器人协调控制的研究

Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ａｉｎｔｒａｉｉｇｔｅｃｏｄｎｔｎｃｎｒｌｏａｔｒｈｂｌａｉｎｔａｎｎｏｏ，ｔｅｃｏｄｎｔｎｃｎｒｌｔｏａｒｐｓｄ，ｉ — ｍｉｇａｅｌｎｈｏｒｉａｉｏｔｏｆｉｅａｉｔｔｒｉｉｇｒｂｔｈｏｒｉａｉｏｔｈｄｗｓｐｏｅｚｏｇｉｏｏｏｍｅｏｎｃｕｉｇｔｅｃｏｄｎｔｎｃｎｒｌｏｘｓｅｅｏｅｔｒａｍｉｎｈｏｒｉａｉｎｃｎｒｌｏｏｙｗｉｈｕｐｒｓｓｅｉｘｓｅｅｏｌｄｎｈｏｒｉａｉｏｔｆｅｏｋｌｔｎｌｇｗｉｔｅｄｌａｄｔｅｃｏｄｎｔｏｔｏｆｄｅｇｔｓｐｏｔｙｔｍｗｔｅｏｋｌｔｎｏｏｈｌｏｂｈｌｇ．Ａａｔｈｏｒｉａｉｎｃｎｒｌｆｃａｎｘｓｅｅｏｇ，ｒａｍｉｎｏｙｗｅｇｔｓｐｏｔｙｔｍａｒｖｄｂｓｇｄｍｍｙｆｒｅｓｔｌｓｔｅｃｏｄｎｔｏｔｏｆｔｍｏｇｅｏｋｌｔｎｌｓｔｅｄｌａｄｂｄｉｈｕｐｒｓｓｅｗｓｐｏｅｙｕｉｕｏｅｅｅｌｎｏ
第２７卷第５期
２１００年５月
机
电
工
程
Ｖ１２．ｏ．７Ｎｏ５
Ｍａ０１ｖ２０
ＪｕｎｌｆＭｅｈｎｃｌ＆ＥｅｔｃｌｇｎｅｎｏｒａｃａｉａｏｌｃｒａｉｅｒｇｉＥｎｉ

基于变参数导纳控制的康复助行机器人减重支撑系统研究

基于变参数导纳控制的康复助行机器人减重支撑系统研究Research on Body Weight Support System of Walk i n g-aid Rehabilitati on Robot Based on Admittance Control of Variable Parameter赵冬冬郛帅刘剑翔(上海大学上海市智能制造及机器人重点实验室，上海(00444)卢卫卫(上海市医疗器械检测所，上海(01318)摘要:介绍了一种变参数导纳控制算法，用于康复助行机器人减重支撑系统的控制遥为了使患者在进行步行、坐站等下肢康复训练时真实地感受到精确、稳定的减重力支撑，提出了根据训练过程的运动参数和减重力实时的变参数导纳控制。

为了验证变参数导纳控制算法的可行性，首先，采用MATLAB对变参数导纳控制进行仿真实验，验证各个参数对系统的影响；然后,3位健康的受试人员在相同步行速度、不同减重力的情况下进行多组实验;最后，通过实验结果分析可知,采用的变参数导纳控制算法可以实现精确、稳定的减重力支撑，其最大平均误差在1kg以内，可以满足患者基本的康复训练需求。

关键词：减重支撑系统；变参数导纳控制；康复助行机器人Abstract:This paper introduces an admittance control algorithm of variable parameter for the control of the body weight support system of a walking-aid rehabilitation robot.In order to enable patients to truly feel the accurate and stable weightreducing support during lower limb rehabilitation training such as walking,sitting and standing,a real-time admittance control of variable parameter based on the movement parameters of the training process and weight-reduction is proposed in this paper.In order to verify the feasibility of the variable-parameter admittance control aigorithm,firstiy,MATLAB is used to simulate the admittance control of variable parameter to verify the influence of each parameter on the system.Secondiy,three healthy subjects are recruited to carry out multiple experiments at the same walking speed with different gravity reduction. Finaiiy,through the analysis of experimental resuits,it can be seen that the variable parameter admittance control algorithm used in this paper can achieve accurate and stable weight reduction support,and its maximum average error is within1kg, which basically meets the needs of patients The need for rehabilitation training.Keywords:body weight support system,variable parameter admittance control,walking-aid rehabilitation robot在世界范围内，大约有两千万人因神经疾病如中风、脊髓损伤、创伤性脑损伤或脑瘫而造成下肢运动障碍［1］。

用于偏瘫患者康复训练的原地步行系统结构设计毕业设计论文

毕业论文系(专业)：机械设计制造及其自动化题目：用于偏瘫患者患肢康复训练的康复机器人结构设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。

下肢康复机器人与人工辅助步行训练对脑卒中偏瘫患者下肢肌力的影响

下肢康复机器人与人工辅助步行训练对脑卒中偏瘫患者下肢肌力的影响【摘要】目的：探讨下肢机器人与传统步行训练对脑卒中偏瘫患者步行功能及能力的影响。

方法：将偏瘫患者60例随机分为机器人组（30例）和对照组30例。

机器人组给予下肢机器人训练，每次30min，每周5次，连续训练8周；对照组给予常规康复训练。

于训练前、训练8周后分别评测2组患者下肢肌力。

结果：治疗前，2组间数据差异无统计学意义（P＞0.05）。

治疗后，机器人组的麻痹侧下肢屈髋肌力（L-FORCE/HIP/Flex，FHF）、下肢伸膝肌群肌力（L-FORCE/KNEE/Extension，EKE）、6分步行距离、10米步行时间分别为（51.53±22.24）Nm、（28.08±21.43）Nm、（80.50±15.62）m，（45.54±29.49）s，与对照组比较，差异有统计学意义（P＜0.05）。

结论：Lokomat下肢机器人训练较传统步行训练在改善脑卒中偏瘫患者的屈髋肌群肌力及综合步行能力方面有更为显著的疗效。

【关键词】机器人，脑卒中，偏瘫，步行脑卒中（Strok Disease）是一种严重威胁人类健康和生命的常见病，近年来脑卒中致残率达80％以上。

其中，步行功能的丧失尤其严重影响了患者的日常生活质量，因而恢复和提高步行能力是脑卒中患者最迫切的要求。

下肢康复机器人是在减重等速平板训练的基础上进一步发展而来的新型智能训练系统。

其中，Lokomat步行训练机器人作为其代表在临床应用较为广泛。

其对脑卒中患者的步态（如步长等）、步行能力的改善已被国内外多篇文献证实［2-13］，本研究对下肢机器人训练在脑卒中恢复期患者下肢肌力及步行能力的恢复进行了疗效观察。

1对象与方法1.1研究对象2014年1月～2015年8月在首都医科大学附属北京康复医院住院治疗的脑卒中患者60例，临床诊断符合中华医学会第四届全国脑血管病学术会议修订的诊断标准［5］，并经头颅CT或MRI证实。

下肢康复机器人系统联合减重平板训练对脑卒中偏瘫患者康复的效果观察

下肢康复机器人系统联合减重平板训练对脑卒中偏瘫患者康复的效果观察摘要】目的：观察下肢康复机器人系统联合减重平板训练对脑卒中偏瘫患者康复的效果。

方法：选取我院2018年7月—2019年7月收治的66例脑卒中偏瘫患者，将所有患者随机分为对照组（33例，行常规康复联合减重平板训练）与实验组（33例：下肢康复机器人系统联合减重平板训练），比较两组患者预后。

结果：实验组患者持续训练8周后3min步行距离、下肢运动功能（FMA）以及Berg平衡量表（BBS）得分均优于对照组，差异显著（P<0.05）。

结论：脑卒中偏瘫患者采用下肢康复机器人系统联合减重平板训练效果显著优于常规康复联合减重平板训练。

【关键词】下肢康复机器人系统；联合；减重平板训练；脑卒中；偏瘫【中图分类号】R493 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752（2020）11-0092-02脑卒中偏瘫的发生与患者脑部躯体运动中枢损伤、躯体感觉中枢损伤具有密切的联系，脑卒中偏瘫患者康复锻炼可刺激处于休眠状态的神经细胞，继而重建神经元功能，提升患者肢体运动能力。

下肢康复机器人系统联合减重平板训练对脑卒中偏瘫患者康复的效果[1-2]。

本次研究为论证脑卒中偏瘫患者下肢康复机器人系统联合减重平板训练效果，比较我院33例行常规康复联合减重平板训练患者与33例行下肢康复机器人系统联合减重平板训练患者干预前后下肢运动能力改善情况，具体情况如下。

1.资料与方法1.1 一般资料实验组33例脑卒中偏瘫患者一般资料如下：男19例，女14例，年龄54岁～72岁，平均年龄为（63.12±1.12）岁，病程12天～35天，平均病程（21.14±1.22）天。

对照组33例脑卒中偏瘫患者一般资料如下：男20例，女13例，年龄56岁～74岁，平均年龄为（63.11±1.11）岁，病程15天～38天，平均病程（21.11±1.12）天。

步行训练机器人主动减重控制方法

１减重控制方法
减重支撑系统主要由支架、行机构、节架和执调控制系统组成．重支撑系统中的机构部分如图１减
所示［］１．１
图２减重机构简图
Ｆｉ２Ｕｎｌｄｉｍｅｈａｓｋｅｃｇ．ｏａｎｇｃｎｉｍｓｔｈ
图１减重支撑系统
Ｆｉ．１Ｂｏｉｕｐｐｏｔｓｓｅｇｄｙｗｅｇｈｔｓｒｙｔｍ
骼助行腿、钢丝绳阻尼和减重系统机构误差等因素，
减重机构不可能实时跟随患者的重心运动，而导从
减重支撑系统的主要功能如下：主动控制减 ①
偿，误差将会反复积累，终导致系统不能同步运最
行．了弥补这个误差，以通过力传感器实时检测为可
减重力来对重心运动轨迹进行位置补偿．置补偿位量可以通过力传感器检测到的减重力与绞盘设置的减重力之间的差值来获得．
联轴器、滚珠丝杆和滑轮组构成的减重机构来完成，
减重机构简图如图２所示．动减重的目标是在主
步行训练过程中力传感器ｓ显示的值，即给予患
者的减重力为一个恒定值．图２中，者穿戴着外骨骼助行腿，照指定的患按
重量的大小以适应不同的步行训练方案；步行训 ②
练中在一定误差范围内保持减重量的恒定．重支减撑系统中的减重力控制部分主要由交流伺服电机、

一种用于偏瘫患者的减重多态康复训练评定系统的设计

２卷６期９
２１００年１ห้องสมุดไป่ตู้２月
中国
生
物医
学
工
程
学
报
ＣｉｅｅＪｕｎｌｆＢｏｄｃｌＥｇｎｅｉｇｈｎｓｏｒａｉｍｅｉａｎｉｅｒｏｎ
Ｖｏ．９１２Ｎｏ６．Ｄｅｅｅ２Ｏ１ｅｍｂｒ０
一
种用于偏瘫患者的减重多态康复训练评定系统的设计
主控计算机控制驱动装置来实现患者在减重状态下进行下肢主动屈伸和被动屈伸的运动训练，能对主动运动和并被动运动状态下的足底压力、动参数以及静态平衡参数进行测试和统计分析。对４运５名健康受试者进行测试，静态平衡各参数的组内相关系数（Ｃ）大于０７说明该系统具有良好的可靠性。结果表明，系统可为临床制定ＩＣ均．，该康复治疗方案提供科学数据，有重要的临床应用价值。具关键词：重训练；复；肢屈伸运动；动参数测试；态平衡减康下运静
中图分类号Ｒｌ．８３８Ｏ文献标识码Ａ文章编号０５ — ２（０００－８２０２８８１２１ｌ６０８－０６
ＡｓｇｆＢｏｙＷｅｇｔＬｏｓＭｕｔ－ｕｎｔｏｙｔｍｎＰａｉｎｓｗｉｈＤｅｉｎｏｄｉｈｓｌｉｆｃｉｎＳｓｅｉｔｅｔｔ

减重支持系统训练在偏瘫患者康复治疗中的应用

ｎｌａ［］ＮｕｏｃＡｓ，９２１（）１３ａｅｔＪ．ｅｒｉｂｔ１８，３１：６．ｓ
２结果
［］ＢｒｅｕＨ，ｉｅＦｎｈＩｅｃｐｉｎ３ａｂａＷａｂｒＭ，ｉ＾Ｄｓｒｔｎａｄ印ｐｉ－ｎｇｃｉｏｌａｅ
重心转移有促进作用。并通过步态减重训练，善下肢关节改
活动度，增加下肢的肌力及运动耐力，正异常步态模式，矫从而达到提高行走能力及日常生活能力的目的。该训练装置安
训练、动疗法、运推拿等常规康复治疗。观察组：上述治疗在
３讨论
担。减重支持系统训练是在传统运动疗法基础上的一种康复
治疗方法，科自开展该项治疗以来，提高偏瘫患者行走能我在力及生活质量，轻患者残疾方面取得了很好的效果。现报减
告如下。
两组治疗后，对总有效率进行比较，观察组明显高于对照组。提示在同种康复治疗方法的前提下，减重支持系统训练不仅可改善偏瘫患者的下肢肌力，也显著提高了患者的ＡＬＤ，改善了患者的生活质量，有效防止关节挛缩、肉萎缩及下肢肌静脉血栓、内感染、肺尿路感染等并发症的发生。
Ｃｍｐｔ１８，５３：１ｏｕ，９７２（）３．４
－
４．５，３７％总有效率为７．Ｈ。５０％Ｄ
［收稿日期：００— ２— ６编校：２１０２郑英善］

偏瘫患者下肢康复机器人的研究进展

偏瘫患者下肢康复机器人的研究进展摘要：人脑具有可塑性，通过一定手段给予患者适量和特定的重复性训练，可以促进大脑皮质的重组，使患者学习并储存正确的运动模式[3-4]。

传统康复治疗方法操作复杂，消耗大量人力、物力，而通过康复机器人训练不仅能降低经济成本，还容易获得相当于甚至优于治疗师的功能修复，因此，康复机器人的出现为偏瘫患者康复治疗提供了新的途径。

关键词：偏瘫患者；下肢康复机器人；康复机器人引言近年来，康复机器人在病人康复治疗中的应用逐渐增多，而将适合脑卒中病人的机器人康复治疗归纳成体系的研究相对较少。

本研究针对康复机器人在脑卒中偏瘫病人康复中的应用及发展现状进行综述，以期为脑卒中偏瘫病人的康复护理实践提供指导。

1康复机器人的概念康复机器人是指能自动执行指令任务的人造机器装置，用来代替或协助人体的某些功能，从而在康复医疗领域中发挥重要的作用。

康复机器人领域的主要发展目标包括：研究方便医疗人员和病人使用的康复器械及以此为依托的技术；促进临床康复治疗效果；为病人的日常活动提供方便。

作为生物医学工程的重要分支领域，康复机器人融合康复医学、生物力学、机械学、机械力学、电子学、材料学、计算机科学、心理学以及机器人学等诸多学科，其研发目标侧重于临床实用性2康复机器人研究现状为更好地帮助偏瘫患者恢复下肢功能，国内外众多研究者对下肢康复机器人进行了深入的研究与开发。

国外关于康复机器人的研究较早，研究成果比较丰硕。

我国的康复机器人研究起步晚，发展相对落后。

但我国康复及其辅助技术等相关领域的研究也在不断地发展，已取得了较大的进展。

从功能和结构方面现有下肢康复机器人可分为免重功能为主要目的康复机器人、踏板式康复机器人、床式康复机器人、外骨骼康复机器人。

实现合理的免重及防摔功能，是康复机器人的主要研究内容之一。

下肢康复机器人早期研究以患者合理免重为目标。

为丰富训练功能，研究者在此基础上开发了踏板式机器人，如日本GaitMaster。

面向偏瘫患者的步态康复训练机器人控制策略研究

面向偏瘫患者的步态康复训练机器人控制策略研究目录一、内容概述 (2)1.1 研究背景 (3)1.2 研究目的与意义 (4)1.3 国内外研究现状及发展动态 (5)二、步态康复训练机器人的基本原理与技术框架 (6)2.1 步态康复训练机器人的定义与分类 (8)2.2 基于模型的控制方法 (9)2.3 仿生控制方法 (10)2.4 基于神经网络的控制方法 (11)三、偏瘫患者步态特征分析 (12)3.1 偏瘫患者典型步态特征 (14)3.2 步态特征对康复训练的影响 (15)3.3 偏瘫患者步态康复的难点与挑战 (15)四、面向偏瘫患者的步态康复训练机器人控制策略研究 (17)4.1 控制策略设计原则与方法 (18)4.2 基于规则的控制策略 (19)4.3 基于优化的控制策略 (20)4.4 基于学习的控制策略 (21)五、实验设计与实现 (22)5.1 实验设备与测试环境 (23)5.2 实验对象与参数设置 (24)5.3 实验过程与数据采集 (25)5.4 实验结果与分析 (26)六、结论与展望 (27)6.1 研究成果总结 (28)6.2 研究不足与局限性分析 (29)6.3 未来研究方向与展望 (30)一、内容概述在当前的社会环境中，偏瘫患者数量逐年增加，其步行功能障碍不仅影响日常生活质量，还给社会和家庭带来了巨大的照护负担。

针对这一群体的步态康复训练需求日益凸显，为了有效地帮助偏瘫患者恢复行走能力，本文深入研究了面向偏瘫患者的步态康复训练机器人的控制策略。

本文首先详细介绍了偏瘫患者步行障碍的主要表现和成因，以及现有的康复训练方法和设备的不足之处。

在此基础上，提出了基于先进的控制理论和算法的步态康复训练机器人设计方案。

在控制策略方面，本文采用了分层控制的思想，将系统控制分为底层驱动、中层轨迹规划和上层运动协调三个层次。

底层驱动层负责机器人的基本运动控制，包括电机驱动、传感器数据采集等；中层轨迹规划层则根据患者的个体差异和康复目标，智能地规划出合适的行走轨迹；上层运动协调层主要负责调整各个执行器之间的协同工作，以确保整个系统的稳定性和高效性。

减重训练对改善偏瘫患者步行障碍的效果观察

减重训练对改善偏瘫患者步行障碍的效果观察目的探讨减重训练对改善偏瘫患者步行障碍的治疗效果。

方法选择2013年5月～11月，在我科住院治疗并符合全国第四次脑血管学术会议的各类脑血管病诊断要点，并经头部CT或MIR证实脑卒中并有步行障碍的患者作为研究对象，选择48例患者，随机分为对照组和观察组。

前者采取常规的药物治疗、运动疗法加传统的步态训练方法，后者除上述方法外还配合减重支持系统训练。

60d后评定治疗效果。

结果经治疗60d，观察组步行能力明显高于对照组（P＜0.05）。

结论减重支持系统训练对偏瘫患者步行能力有显著的提高。

标签：减重训练；偏瘫；步行障碍步行能力是人们日常生活中最基本的功能之一，但对于脑卒中患者来说，步行障碍严重影响了其步行能力，使患侧步行能力下降，甚至不能行走。

恢复步行训练成为偏瘫患者最为迫切的愿望。

因此，采取积极有效的训练方法，促进患者生活自理能力和步行能力是非常重要的。

减重训练是为解决患者步行能力而设置的一种重要康复方法。

我科收治的48例患者，通过减重训练对步态的干预取得较好疗效。

现报告如下：1 资料与方法1.1 一般资料2013年5月～11月，在我科住院治疗并符合全国第四次脑血管学术会议的各类脑血管病诊断要点，并经头部CT或MIR证实脑卒中并有步行障碍的患者作为研究对象，选择48例患者，随机分为对照组和观察组，各24例。

两组患者性别、年龄、病情、病变性质差异无显著性意义（P>0.05），具有可比性。

1.2 方法对照组采取常规的药物治疗、运动疗法加传统的步态训练方法，后者除上述方法外还配合减重支持系统训练，方法如下：减重训练是指通过器械悬吊的方式，部分减轻患者体重对下肢的负担，以帮助患者进行步行训练、平衡训练和日常生活活动训练等。

在悬吊装置的保护下，患者以减去体重20%～40%的量，在电动跑台上步行，跑台设定开始速度为0.2km/h，坡度为0～15°，患者步行时间8min，休息2min后再同速在跑台上走8min，2次/d。

面向步行康复训练的质量虚拟去除主动人体重力支撑系统

面向步行康复训练的质量虚拟去除主动人体重力支撑系统乔兵;马欧【摘要】研究了一种能够有效降低病人行走动态载荷的质量虚拟去除主动人体重力支撑(Body weight support,BWS)系统.该主动BWS系统能够根据人体的加速度反馈实时调节悬挂绳索中的张力,以达到同时平衡作用在病人身体上的重力和惯性力.为了验证该主动BWS的技术可行性,设计了一个简化的实验装置,利用偏心轮带动滑块作上下运动来模拟人体在垂直方向的步态,悬挂滑块的绳索中的张力根据滑块的加速度反馈进行调节,滑块与偏心轮之间的接触力代表动态行走载荷.实验结果表明,质量虚拟去除主动BWS系统能够有效降低病人在步行康复跑步机上行走的重力载荷和惯性载荷,从而使病人在跑步机上进行训练时获得好像失去了部分身体质量的动力学感受.%An active body-weight support (BWS) system is investigated with virtual mass offloading capability to reduce the walking burden on patienti. The main idea of the BWS technology uses an active control winch to regulate the tension on the suspension cable based on the acceleration feedback to the offload both the weight and the inertia force acting on the patient body. A patient supported in such an active BWS system can walk on the treadmill with an ease dynamic load as ifhe/she loses partial mass of his/her body. To verify its engineering feasibility, a simplified testbed based on a cable pulley suspended cam-slider system is designed. And it can generate a periodical motion pattern similar to a human gait.A load cell is installed on the interconnect slider and the cable. The cable is driven by a controlled winch based on the acceleration feedback of the slider. The contact force between the sliderand the cam is measured to evaluate the walking load of the slider. Experimental results demonstrate that the virtual mass offloading active BWS system can simultaneously reduce both gravitational and inertial loads of the walking body, thus it implies that the walking body suspended in the BWS system loses dynamics as if the certain amount of the body mass is removed.【期刊名称】《南京航空航天大学学报》【年(卷),期】2011(043)001【总页数】7页(P120-126)【关键词】人体重力支撑;主动BWS;被动BWS;步行康复训练;跑步机【作者】乔兵;马欧【作者单位】南京航空航天大学航天学院,南京,210016;新墨西哥州立大学机械与宇航工程系,美国,NM,88003【正文语种】中文【中图分类】TP242.3根据统计,由于受外伤、中风、大脑损伤、脊髓疾病或其他健康问题的困扰,全世界大约有两千六百多万人患有下肢运动能力方面的残疾[1]。