康复机械手
机械手-人体下肢外骨骼康复机器人设计-说明书
机械手-人体下肢外骨骼康复机器人设计-说明书摘要康复机器人技术则是近年来迅速发展的一门新兴机器人技术,是机器人技术在医学领域的新应用;目前康复机器人已成为国际社会研究的热点之一。
本课题主要研究的下肢外骨骼康复机器人的设计。
本文介绍了下肢康复机器人国内外发展现状和应用情况,进行了下肢外骨骼康复机器人的总体方案设计、结构设计,和总体控制方案设计,并对重要零件进行校核。
本设计下肢外骨骼康复机器人共有5个自由度,其中每一条机械腿上有2个关节(2个自由度)模仿人体腿上的膝关节、髋关节和一个用于减重的减重系统(包括1个自由度)。
此系统能用于脑损伤、中风等病人的步态康复训练,帮助病人更好地进行康复训练,减轻他人的帮助,提高效果。
关键词:康复训练,机器人,下肢外骨骼ABSTRACTThe rehabilitation robot technology is a new robot technology developed rapidly recently, which is a new application in medical fields of robot technology. Currently the research on rehabilitation robot has been one of the focuses in the International Society. The rehabilitation robot technology is a synthesis of many subjects, which covers mechanics, electronics, control and rehabilitative medicine and so on; it has been a typical representation of the mechatronics research. The main researchof this paper is based on the attitude control gait rehabilitation training system design.In this paper, lower extremity rehabilitation and development of robot applications at home and abroad, lower extremity exoskeleton training robot's overall program design, structural design, design and overall control; gait training on the robot for three-dimensional modeling, and important parts to check. The robot gait training has a total of five degrees of freedom, each of which a mechanical leg joints have two 2 DOF to imitate human knee, hip and a weight relief for weight relief system including a degree of freedom. The system can be used for brain injury, stroke, and to help patients better rehabilitation training, and meets the needs of different groups of peopleKey words:rehabilitation training, robot, lower extremity exoskeletons目录1 绪论1.1 概述1.2 康复机器人的国内外研究现状1.3 本课题主要研究内容1.4 本章小结2 总体方案选择与论证2.1 步态分析2.2 方案的选择2.2.1 自由度的选择2.2.2 基本参数的选取2.2.3 驱动器的选择2.2.4关节结构的选择2.2.5连杆结构的选择2.2.6腰部结构设计2.2.7减重机构设计2.2.8整体结构设计2.3 本章小结3 机械结构的设计与计算3.1 人体参数3.2 各关节运动分析3.2.1 膝关节的运动分析3.2.2髋关节的运动分析3.3 关节力矩分析3.4 具体结构设计3.4.1 关节机构的选择3.4.2 连杆机构的选择3.4.3 腰部结构设计3.4.4减重机构3.4.5整体结构设计3.5 部分重要零件的设计与校核3.5.1轴承的选择及校核3.5.2连杆的计算及校核3.5.3双头螺柱的校核3.6 本章小结4 驱动部件的计算与选型4.1 滚珠丝杠螺母副的计算与选型 4.1.1髋关节滚珠丝杠副的计算与选型4.1.2膝关节滚珠丝杠副的计算与选型4.2 直流伺服电机的计算与选型 4.2.1髋关节直流伺服电机的计算与选型4.2.2膝关节直流伺服电机的计算与选型4.3 同步带的计算与选型4.3.1髋关节同步带的计算与选型4.3.2膝关节同步带的计算与选型4.4 本章小结5 控制系统的设计5.1 控制系统的方案选取5.2 控制系统的设计5.2.1电源配置设计5.2.2常用存储器及扩展电路设5.2.3数据存储器的设计5.2.4 D/A转换器接口电路设计5.2.5译码器的设计5.2.6上位机的连接设计5.3 控制流程的设计5.4 本章小结6 结论7 参考文献8 致谢1 绪论据报道,我国60岁以上的老年人已有1.43亿,占全国人口的11%,到2050年将达到4.37亿。
康复诊疗机器人
• 由于我国的康复医学事业仍然处于起步阶段， 但患者数量多、治疗师资源缺乏，据此现状， 发展康复训练医疗机器人系统更具实际意义。 随着康复医疗机器人的研究和使用，有望简化 医师与患者“一对一”的繁重治疗过程，推动残 疾人“人人享有康复服务”这一目标的实现，提 高残疾人的生活质量。同时，通过临床上使用 积累的大量数据，将有助于认识训练参数与康 复效果之间的关系，从而能够在机器人辅助脑 神经康复治疗上取得更大的突破。因此，康复 医疗训练机器人技术在现代康复医学和神经反 馈训练有广泛的应用前景。
新型柔性三维力／温度触觉传感器 阵列设
• 随着智能机器人广泛的应用于人体健康、 体育训练、康复医疗、生物等诸多领域， 传感器的多功能化成为传感器发展的趋势。 • Alirezaei等人利用压力敏感导电橡胶研制了 应用于机器人关节部位能实现柔性变形的 触觉分布式传感。 • Hidekuni等人利用硅IC的柔性变形技术设计 了具有压力、硬度和温度分布敏感的集成 式触觉传感器阵列。
• 这种机械手系统都是需要由视觉、灵巧操 作、运动、传感、导航及系统控制等电子 系统组成，要求比较高，价格也是相对的 比较昂贵。
康复治疗机器人研究现状
• 康复治疗机器人是康复医学和机器人技术 的完美结合，不再把机器人当作辅助患者 的工具，而是把机器人和计算机当作提高 临床康复效率的新型治疗工具。康复治疗 机器人在医疗实践上主要是用于恢复患者 肢体运动系统的功能。
相关研究课题举例
• 本上肢康复训练机器人用于中风偏瘫患者 的康复训练。 • 采用穿戴式外骨骼设计，由气动驱动。
• 该机器人既能直接准确地模拟手臂的各种 运动，又能利用患者的一侧健康手臂自主 运动信息直接驱动患者另一侧患肢作随动 康复运动。
步行康复训练机器人
六自由度上肢康复机器人机构设计及轨迹规划
编者按 在国家加快实施创新驱动发展战略的大背景下，“医工融合”“医工转化”已经成为医疗行业的研究热点。
康复机器人是医工融合的一个重要分支，其研究主要集中在康复机械手、智能轮椅、假肢和康复治疗机器人等几个方面，涉及康复医学、机器人学、人工智能、生物力学、机械学、材料学、计算机科学等诸多学科。
目前，康复机器人已被广泛应用于康复治疗、假肢和康复护理等领域，它可以代替治疗师为患者做长时间的、简单的重复运动，且能够保持相同的速度和力量，从而确保康复训练的舒适性和稳定性。
康复机器人主要适用于脑卒中、脑外伤、脑瘫等引起的肢体瘫痪以及肌腱或韧带断裂、脊髓损伤等运动创伤的早期康复训练等。
它作为一种新兴的康复辅助技术，不仅可以帮助康复患者进行更好的康复训练和治疗，还极大地提高了康复的效率和精度，从而使患者获得更好的康复效果。
未来的康复机器人将会朝着更加智能化、可穿戴化和远程化方向发展，助力康复治疗和医疗服务水平的不断提升。
本刊一直关注医工融合在康复治疗领域的新技术、新发展，本期从相关医疗机器人的研发设计、构型特点、技术要点、分类和功能原理等方面入手，策划了“医工融合与康复机器人专栏”，以期为各位专家、同仁共同探讨和促进医工融合与康复机器人的发展提供一个交流平台。
六自由度上肢康复机器人机构设计及轨迹规划张邦成，兰旭腾，刘帅，庞在祥（长春工业大学机电工程学院 吉林 长春 130012）摘 要本研究设计一款六自由度上肢康复机器人，机器人采用绳索驱动、串并联相结合的关节结构形式，能够牵引偏瘫患者的上肢实现多个关节且活动范围较大的康复运动训练。
针对上肢康复机器人机构适用性问题，基于运动学理论和D-H坐标系法建立上肢康复机器人本体D-H参数模型，根据空间坐标向量之间的平移、旋转关系，对运动序列建模分析，求解正运动学，通过封闭解法求解逆运动学。
基于运动学分析结果，提出五次多项式函数关节空间轨迹规划方法，对上肢提拉抬肘运动进行轨迹规划仿真，验证了康复运动过程中的运动能力。
上肢康复机器人的研究
上肢康复机器人的研究上肢康复机器人是一种能够辅助患者进行上肢康复训练的机器人系统，旨在帮助患者恢复手臂、肩膀等上肢肌肉功能，并提供康复过程的监测和评估。
随着近年来康复机器人技术的快速发展，上肢康复机器人在康复医学领域受到了越来越多的关注和研究。
上肢康复机器人主要通过模拟人体上肢运动的方式，向患者提供不同程度的力量、力矩支持和移动指导，以促进上肢肌肉的康复训练。
它可以帮助患者进行肌肉训练、关节活动、手握能力恢复等多个方面的康复训练，提高患者的活动能力和生活质量。
研究表明，上肢康复机器人与传统的人工物理治疗相比具有以下几个优势。
首先，机器人系统能够提供精确的控制和力矩支持，可以根据患者的康复进展进行动态调整，使训练更加个性化和有效。
其次，机器人可以重复进行康复训练，避免了传统治疗中医师助力的主观性和风险性，使康复训练更加安全和可靠。
此外，机器人系统还能够记录和存储患者的康复数据，为康复进程的评估和分析提供了有力的工具。
在上肢康复机器人的研究中，主要包括机械设计、控制算法和康复训练的评估等方面。
机械设计是研究的基础，主要涉及机器人的结构设计、传动系统、力传感器等方面。
控制算法是机器人运动实现的关键，通过实时监测患者的运动状态和力矩需求，控制机器人的运动和力矩输出。
康复训练的评估是判断机器人康复效果的重要指标，可以通过记录患者的运动范围、速度、精准度等数据，分析患者的康复情况并随时调整训练方案。
在机器人结构设计方面，研究者提出了多种不同的方案。
例如，可穿戴式机器人适用于重度偏瘫患者，其结构类似于肩关节外骨骼，可以通过电机和传感器实现对上肢运动的辅助和控制。
桌面式机器人适用于轻度至中度偏瘫患者，可通过桌面上的操纵杆或触摸屏进行操控。
另外，还有些机器人设计为具有可调节高度和角度等功能的移动式机器人，可以适应不同患者的需求和康复阶段。
在控制算法方面，研究者采用了多种方法来实现机器人的运动控制。
PID控制是一种常用的方法，可以根据患者的运动需求实现力矩的协调输出。
下肢康复机械手的创新设计
动力 系统可 以选 择直 流 电动 机 、液压 马 达 、 气 压 马达 、 内燃 机等 ， 于下 肢 机 械 手 是一 种 针对 下 由 肢体残 疾人 员 的特定 康复 器 械 ， 机械 手 的尺 寸重 对
康复的要求 ， 故不宜习 。 绸 ＿
推 拉 传 动 中 常用 的基 本 机 构 有 四种 ：凸轮 机
ｌ ６
维普资讯
现小腿 的摆 动这两个 执行 动作 ，用 单 一 的基 本 机构 如 曲柄 滑块机 构等 ， 是很难 实 现 的。 因
此 需要将 这些基 本机 构 ，恰 当地组 合 在一起 来 实现上 述要求 。 由于后一 执行 动 作 已决定 采 用曲柄 滑块机 构来执 行 ，所 以设 计任 务 又 压 缩 为 将 电 机 的 回转 运 动 转 变 为 滑 块 的 移
维普资讯
２ ０ 年 ０ 月 ０７ ６
无 锡商 业 职 业 技 术 学 院 学 报
Ｊ ｕ ｌ ｆＷｕ ｉ ｎ ｔ ｕ ｅ ｏ ｍｍｅ ｃ ｏ ｍａ ｘ Ｉ ｓ ｔ ｔ ｆ ｏ ｉ Ｃｏ ｒｅ
Ｊｎ ， ０ ７ ｕ ｅ ２０
Ｖｏ ． Ｎｏ３ １７ ．
双 向拉 动 功能 ， 到强迫 训 练小腿 摆 动的 目的 。 以 达
从 机构 运动学 出发 ， 拟将 小腿 与 大腿 之 间 的相 对摆 动模 拟 为 平 面 四连 杆机 构 中的 连架 杆 与 连杆 之 间 的相 对摆 动 ， 大腿模 拟 为 “ 活 动 的机 架 ” 将 可 ， 动力 从小 腿根部 输入 。即要 求机构 有将 电动 机输 出
构 、 旋 机构 、 杆 机构 、 螺 连 齿轮齿 条 机构 。 要满 足将
电动 机输 出的 回转运 动转 变为 移 动 ， 通过 移 动实 再
康复机器人机械手安全操作及保养规程
康复机器人机械手安全操作及保养规程前言随着科技的不断发展，医疗行业的康复机器人应用也在逐渐推广普及。
康复机器人是通过现代科技手段，为患者提供康复治疗方案的重要辅助工具。
其中，机械手是康复机器人中最重要的零部件，也是最容易出现操作不当和损坏的部件之一。
因此，为了保障患者和医护人员的安全，本文将详细介绍康复机器人机械手的安全操作及保养规程。
机械手安全操作规程康复机器人机械手是一个复杂的机械系统，需要严格的安全操作程序，以下是一些基本的机械手安全操作规程：1. 操作前的准备：在机械手开始运转之前，需要进行以下操作：•确保所有部件都牢固地安装好，并处于正确的位置。
•检查机械手所连接的电缆，并确保无任何破损或损坏。
•验证机械手的各种设置是否正确，包括工作模式、工作速度、工作范围等。
2. 操作期间的安全注意事项：在机械手工作过程中，需要注意以下事项：•禁止任何人员站在机械手附近，防止被机械手误伤。
•不得在机械手上放置任何障碍物，以免干扰其正常工作。
•禁止将手、脚或其他身体部位伸进机械手运动范围内，以免造成伤害。
3. 操作结束后的后续处理：当机械手工作完成后，需要进行以下处理：•关闭机械手电源，并将所有的电缆和配件拆除。
•将机械手部件逐一进行拆卸和清洗，并进行擦拭和保养。
•存储机械手零部件时，需要进行防潮和防尘的措施，以保证下次使用正常运转。
机械手保养规程机械手的保养是保障其长期工作稳定的重要措施，以下是一些基本的机械手保养规程：1. 外部保养：机械手表面的保养工作主要是清洗和防护。
在清洗机械手表面时，需要避免使用过度的化学品或水分，并使用专门的清洁剂进行清洗。
在完成清洗后，需要使用防水防尘罩或塑料袋将其封装好，以保持机械手表面的清洁和干燥。
2. 内部保养：机械手内部保养主要是定期更换零部件和润滑。
当机械手使用时间增长时，需要进行定期的检查和更换部件，以保持机械手的稳定运行并延长寿命。
冬季或气温较低时，需要注意对机械手内部的液压系统进行防冻措施，同时需要对机械手润滑系统的油进行更替和加注等工作。
格美手功能康复机器人说明书
格美手功能康复机器人说明书主要性能指标：
1、表面应平整光滑、无明显划痕、破损、变形、锋棱、毛刺等缺陷。
各控制机构灵活可靠，紧固件无松动。
减重绑带缝制均匀、无漏线、毛边。
减重支架升降部位、调节部位应灵活可靠，无阻滞现象。
2、肩关节内收角度调节范围：0°到90°，允差±5%，外展活动度测量范围为0°到180°，允差±5%。
3、肩关节前屈活动度测量范围为45°到135°，允差±5%。
4、肘关节屈曲活动度测量范围为0°到180°，允差±5%。
5、尺桡关节活动度测量范围为旋前0°到90°，旋后0°到90°。
允差±5%。
6、患者左右手握力进行测量，测量范围为0kgf到10kgf。
7、具有低、中、高三种训练难度、单个关节或多关节复合训练、一维二维和三维情景训练等康复训练功能。
8、具有上肢减重、训练手臂尺寸调节、训练手臂移动范围限制功能。
9、软件具有患者基本信息、测量及训练结果的显示、记录及打印功能。
10、噪音≤55dB(A)。
手功能康复机器人
手功能康复机器人手功能康复机器人人的手是重要的工具，它可以完成各种复杂的动作，包括握握物品、按压开关、写字、弹奏乐器等等。
然而，由于一些疾病或外伤，人的手功能可能会受到损伤，导致手部活动能力降低。
为了帮助这些患者恢复手部功能，手功能康复机器人应运而生。
手功能康复机器人是一种可以模拟人手动作、提供力量训练的机器人设备。
它由机械臂、传感器、控制系统等部分组成，可以通过与患者手部接触，对受损手部进行训练和康复。
首先，手功能康复机器人可以通过模拟正常手部动作，帮助患者恢复手部活动的能力。
例如，患者在机器人的辅助下，可以进行握物、弯曲、伸展等动作，通过反复训练，逐渐恢复手部功能。
机器人还可以提供实时反馈，帮助患者准确控制手部动作，最大限度地促进康复效果。
其次，手功能康复机器人还可以提供力量训练，增强患者手部肌肉的力量。
通过机器人的辅助力量，患者可以进行适度的负荷训练，促进肌肉的生长和恢复。
同时，机器人可以记录患者的力量训练数据，进行评估和调整，确保训练的科学性和有效性。
除了康复功能，手功能康复机器人还具有人性化的设计和智能化的交互。
机器人的外观和质料经过精心设计，使患者在使用过程中感到舒适和温暖。
智能化的交互系统可以根据患者的特殊需求进行调整，帮助患者更好地进行康复训练。
在使用手功能康复机器人的过程中，需要有专业的医护人员全程指导和监督。
他们可以根据患者的康复情况和需要，制定个性化的康复计划，并进行定期的评估和调整，确保康复效果最大化。
手功能康复机器人的出现，不仅极大地方便了患者的康复训练，也提升了康复效果和效率。
尤其对于手功能受损的患者来说，机器人辅助康复能够提供更加细致、专业的治疗手段，促进康复的进程。
然而，手功能康复机器人还需要不断完善和改进。
未来，我们可以利用先进的技术如人工智能、虚拟现实等，提升机器人的智能化和交互性。
同时，也需要与临床医生和康复科研人员紧密合作，不断优化康复方案，使康复机器人在康复领域发挥更大的作用。
柔顺外骨骼康复机械手的研究现状
图 ３ Ｍｏｒｏｍｕｇｉ”
１．１ 电机 动 型 Ｉ 机埘 动的柔 顺外骨骼 康复机 械手 的 ｌ 作 原 丰要 是
Ｕ机通过传动机构带 动机械手指结构 弯ｆ｝｝ｆ 仲胱 ．从而带 动 川 ｒ 进 ｉ 手指 抓 握 运 动 一电 机 动 型 的 优 点 在 于 电 机 体 积 小 ，动 力大 ，操作 简便 ，响应速度快 ，并且宜 于微机控带ｌＪ，适 合 隶 顺 外 骨 骼 康 复 机 械 于 的 驱 动 控 制 电 机 驱 动 柔 ＪＪ『哽 外骨骼康 复机械 手的 柔顺 手部分 主要是 采用柔顺 于套或 扦 柔 顺 仟 构 成 ．如 美 Ｉ玉Ｉ伍 斯 特 理 学 院 Ｎｙｃｚ等 ” 采 川 的是 柔 顺 什结 构（ ２），日小 长崎大学 Ｍｏｒｏｍｕｇｉ等 采Ｈ】的就是 柔 顺 结 构（Ｉ ３） 电机驱动型的传动机构 主要是 采用绳索 传 动 ，绳 索连 接电机 柔顺 手部分 ，通过 电机带动绳 索的 仲 缩 从 带 动柔顺手的弯 附Ｉ和伸展 ，如 ＰｏｐｏｖＩ“ 和 Ｇａｕｔｈｉｅｒ等…】 研制 的柔顺 外骨骼ｒ求复机械手
复合式康复机械手设计
２ １ 开关量控 制 和遥控 ．
开 关量控 制 和 遥控 主要 用 于 家庭 使 用 ． 关 开 量 控制 是 由 ４个 ２ 的霍尔 开关 、 ２ ４Ｖ ８个 ４Ｖ的继
收 稿 日期 ： １—８３ ２ ０ —０ ０１
作者简 介 ： 张杰 （９ ３一）男 ， １８ ， 助教 ， 硕士研究生 ， 主要 从事康复机器人方面的研 究
电器再 控 制 电磁 铁 １使 其气 缸 １的 上腔 进 气 ， 手
臂完 成 向左摆 动 ． 手臂 走 到终 点位 置后 ， 尔开 关 霍
５动 作 控制 电磁 阀 ２动 作 ， 其 气 缸 １的下 腔 进 使 气， 实现 手臂 的换 向 ． 此后再 分 别 由霍 尔开关 １和 ２控 制 电磁 铁 ｌ和 ２来 实 现 手 臂 机 构 的循 环 往 复 运动 ， 带动 手臂 的 不断 的往 复运 动． 来
独实现小臂 、 掌的曲张运动 又可实现小臂 、 手 手掌 的联 动 ； 过样 机试验 ， 证 了该 康复 机械 手的基本 功 通 验
能 ， 为手臂运 动功 能障碍患者提供有效 的康 复训练 ． 可
关键词 ：机械 手 ； 齐次变换矩阵 ； 康复训练
文献标识码 ： Ａ
０ 引 言
康 复机械 手是 源于 工业机 械 手和 医用机 械手 的结 合 ， 依据 于人 体康 复 医学 理 论 而 逐 步发 展 再
图 １ 气 动 复合 式 康 复 机 械 手 的结 构 图
１ 机械 手 结构
机械 手 由手 臂 和手 掌 机 构 、 撑机 构 和气 体 支
驱动 机构 所组 成 ． 主要 特 点 是 将 手臂 和手 掌 两 其
２ 机 械 手 控 制 系统
该 机械手 的控 制 系统 设 计 考 虑 了家 用 、 院 医 用 和康 复 中心使用 等情 况 ， 用 了三种控 制方 式 ， 采 即开关 量控制 、 控控制 和计 算机 控制 ． 遥 总控 制框
基于人机共融的神经环路调控康复机械手设计
2023全国百校工业设计毕业作品专刊-下｜健康医疗043设计DESIGN 导师点评：此毕业设计通过融合模型的研究方法，针对脑卒中患者使用的下肢康复机器人出现的问题展开研究与设计。
存在的问题主要有以下两点：首先是目前高端康复市场的产品是以下肢外骨骼为核心的多种康复机器人，而低端康复市场的产品是电动脚轮和床边康复装备等单一设备，没有应用到下肢外骨骼；其次是脑卒中患者在医院期间可使用多种设备进行运动康复，出院后在家使用多种康复机器人康复时存在成本高、使用不方便和挫伤压伤等问题。
基于此，此毕业设计的研究目的是：首先，将下肢外骨骼的应用范围扩大至低端家用康复市场；其次，提升产品易用性，来减少康复训练对人体的伤害。
整体上，本项目可以为高效医疗康复技术应用于产品设计提供新的思路。
为提高设计过程中机会把握和需求提取中技术实施的可行性和患者需求的满意度，提出了一种用户需求导向融合模型，来指导下肢康复机器人产品设计。
基于这个模型，此毕业设计的研究方法是：第一，通过社会－经济－技术分析模式定位潜在市场机会；第二，结合层次分析法进行核心需求提炼并计算权重；第三，通过质量功能展开方法分析存在于工程因素之间的矛盾；第四，利用TRIZ描述、判别和解决上述矛盾，并转化为设计建议。
运用多理论融合的方法对下肢康复机器人设计进行指导，提出技术矛盾和对应设计要求。
依照前述设计要求，在应用场景、调节方式、紧急故障、固定方式和人机交互方面对下肢康复机器人进行模块化创新设计。
此毕业设计主要解决以下三个问题：第一，将有源的下肢外骨骼配合无源的多功能康复支架在卧床、坐姿和站立步态模拟的不同场景上应用，使核心部件重复使用从而降低成本；第二，将纯绷带设计改良为有孔透气的结构，缓解患者经常出现的压伤挫伤等疾病；第三，预先设计紧急急停和满足人机交互的部件，提高产品的可用性和使用体验。
此毕业设计的主要研究成果包括：第一，提出了用户需求导向融合模型；第二，将该方法应用于有源的下肢外骨骼和无源的多功能康复支架配合使用的设计实践中，使下肢外骨骼技术应用于低端家用康复市场，为患者出院后采用更有效康复训练方式提供选择。
康复机器人 毕业设计
康复机器人1. 引言康复是指通过一系列的理疗、运动和康复训练，帮助患者从疾病或创伤中恢复健康。
康复机器人是一种结合了机械工程、电子工程和医学知识的创新设备，旨在辅助医护人员进行康复治疗。
本文将介绍康复机器人的相关概念、功能和应用，以及其在康复治疗中的优势和挑战。
2. 康复机器人的概念和功能康复机器人是一种能够模拟人体运动、具备交互功能的机器设备。
它通常由机械臂、传感器、执行器和控制系统等组成，能够辅助患者进行运动训练、肌肉放松和平衡调节等康复活动。
康复机器人的功能包括：•运动辅助：康复机器人可以帮助患者进行肢体运动，减轻患者的劳动和运动负担。
它可以通过精确的定位和力度控制，帮助患者进行准确的运动训练，提高康复效果。
•功能恢复：康复机器人可以通过模拟人体运动，帮助患者恢复肌肉功能和关节活动能力。
它可以提供各种运动模式和力度控制，配合患者的康复需求，促进肌肉和关节的恢复。
•抓握和平衡：康复机器人可以通过机械臂的精确控制，帮助患者进行抓握和平衡训练。
它可以模拟各种物体的形状和质地，提供适合患者康复需求的训练环境，促进手部肌肉控制和平衡能力的恢复。
3. 康复机器人的应用康复机器人在康复治疗中有广泛的应用。
它可以用于以下方面：•脑卒中康复：康复机器人可以帮助中风患者进行肢体训练和日常生活技能训练，促进患者的康复进程。
•脊髓损伤康复：康复机器人可以帮助脊髓损伤患者进行下肢运动和平衡训练，提高患者的行走能力和独立生活能力。
•运动障碍康复：康复机器人可以帮助运动障碍患者进行肌肉放松和运动恢复训练，减轻肌肉痉挛和僵硬的症状。
•康复辅助训练：康复机器人可以作为康复治疗的辅助训练工具，提供个性化的训练方案和定制化的治疗效果评估。
4. 康复机器人的优势和挑战康复机器人相比传统的康复治疗有许多优势，但也存在一些挑战。
•优势：–精准控制：康复机器人可以通过精确的力度和位置控制，提供个性化的康复训练，增加治疗效果。
–重复性训练：康复机器人可以提供长时间和高重复性的康复训练，增加患者的康复机会。
下肢康复机器人PPT
总结
首先根据人体参数和步态轨迹对下肢康复机器人工 作空间进行了分析,然后根据康复机器人总体设计要求 设计了总体方案,步态机构实现整个下肢的运动,姿态机 构实现下肢踝关节的位姿运动。最后设计出脚踏式下 肢康复机器人总体结构。
参考文献
[1]李军强,王娟,赵海文,等.下肢康复训 练机器人关键技术分析[J].机械设计与 制造,2013(9):220-223. [2]郭素梅,李建民,吴庆文,等.Lokomat 全自动机器人步态训练与评定系统的 应用[J].中国医疗设备,2011,26(3):9496.
。
选用电动机驱动的驱动方式。步态电机和姿态电机都采 用伺服电机，伺服驱动器总是与其对应的同等功率的伺服电 机一起配套使用。通过脉冲输入接口来接受从上位控制器发 来的脉冲序列，进行速度和位置的控制，通过数字量接口信 号来完成驱动器运行的控制和实时状态的输出。
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2.6机械部分总体结构
它由大电机1、小电机2、磁粉制动器3、底座4、座架5、把手6、操作台 7、箱体8、连杆9、同步带传动机构10、踏板11组成。
2. 机器人总体设计
根据脚踏式下肢康复机器人的工作空间以及模 拟正常人步态轨迹研究和设计了机器人总体结构。
4
3.机器人机械结构设计
建立了机器人主体机构模型并说明其工作原 理及其创新点,同时对机器人主要零部件、主要 连接机构、主要传动进行了说明。
4.机器人控制系统研制
分析了康复控制策略,确立了集中控制的控 制方式,完成了总体控制平台的搭建。
2
运用绘图软件对机器人主体结构进行构件设计, 阐述了机器人工作原理。分析现有的下肢康复机 器人技术特点，阐明了本脚踏式下肢康复机器人 的技术优点。根据机械设计和机械原理基础知识 为整个下肢康复机器人结构设计提供了理论依据。
智能康复机器人：帮助患者恢复自理能力
智能康复机器人：帮助患者恢复自理能力在医疗科技的广阔海洋中，智能康复机器人犹如一艘扬帆起航的巨轮，承载着无数患者重获生活自理能力的希望。
它们不仅是冷冰冰的金属和电路的组合，更是温暖人心、点亮希望的明灯。
首先，让我们来描绘一下这些智能康复机器人的形象。
它们不同于传统医疗设备的呆板和单一，而是拥有着灵活的关节、精准的传感器和人性化的设计。
它们就像是患者的贴心伙伴，能够根据患者的身体状况和康复需求，提供个性化的康复方案。
它们的出现，让康复治疗不再是一场枯燥乏味的战斗，而是一场充满乐趣和挑战的游戏。
然而，智能康复机器人并非万能的救世主。
它们虽然拥有先进的技术和强大的功能，但仍然无法完全替代医生和护士的角色。
在康复过程中，患者需要的是全方位的关怀和支持，包括心理疏导、营养指导等。
因此，我们不能过分夸大智能康复机器人的作用，而应该将其视为医疗团队中的一员，与其他医护人员共同为患者的康复努力。
那么，智能康复机器人究竟能为患者带来哪些实际的帮助呢？首先，它们能够提供精准有效的康复训练。
通过高精度的传感器和先进的算法，智能康复机器人能够实时监测患者的运动状态，并根据患者的反馈进行调整。
这样一来，患者就能够在安全的环境下进行高强度的康复训练，从而更快地恢复身体功能。
其次，智能康复机器人还能够减轻医护人员的工作负担。
在传统的康复治疗中，医护人员需要花费大量的时间和精力来指导患者进行训练。
而有了智能康复机器人的帮助，医护人员可以将更多的精力投入到其他重要的工作中去，从而提高整体的医疗服务质量。
当然，我们也不能忽视智能康复机器人带来的一些潜在问题。
例如，过度依赖机器人可能导致患者缺乏自主锻炼的动力；同时，高昂的研发和维护成本也可能成为限制其普及的因素。
因此，我们需要在推广和应用智能康复机器人的过程中，保持理性和谨慎的态度。
最后，我想用一句话来形容智能康复机器人的价值：它们是患者重获生活自理能力的得力助手。
在未来的发展中，我相信智能康复机器人将会发挥越来越重要的作用，为更多的患者带来希望和改变。
康复训练人机工程机械手臂设计(全文)
康复训练人机工程机械手臂设计1引言脑卒中是由急性脑血管疾病引起的持续性的大脑神经功能缺损，全球85%的脑卒中患者患有偏瘫症状，患者中中年人居多。
脑卒中已经成为造成ZG、欧洲、美国及其他许多GJ的成年人长期残疾的主要原因，并消耗了大量的社会医疗资源。
脑卒中患者可出现多种神经功能缺损症状，其中偏瘫和运动障碍最为常见，而上肢残疾患者的手功能障碍往往临床表现为屈曲挛缩、肌力降低、肌张力异常、手指灵活性降低、肢体麻木、拇指运动范围减小、精确抓捏、侧捏、关节运动协调性降低、力量协调性降低等，也会丧失一部分触觉感知和本体感受功能，失去对运动的反馈感知。
有报道显示，超过70%的脑卒中患者在发病初期存在上肢功能障碍，在发病4个月后，仍有超过35%的患者存在手部精细功能下降的情况。
康复训练是促进这些患者恢复的主要方法。
但是由于传统的康复训练治疗时间很长，并且无论是在进展ZG 家还是发达GJ，都始终缺乏合格的治疗师。
因此，替代传统治疗方法的康复训练设备的研发非常有必要。
当前的产品主要存在以下方面的不足：第一，目前多数的上肢康复结构无法做到灵活操纵，与人体上肢关节运动不匹配；第二，现有的康复机构仅能将手操纵成简单的拳头屈曲，无法重现康治疗师对患者进行的康复训练效果；第三，外骨骼类型的康复机构一般结构庞大，而且由于不便于携带以及对患者不够安全，实际上并不适合残疾人士。
本研究的目的是开发一种可用于家庭及康复中心的人机工程机械手臂。
与现有的康复设备相比，此设备轻便、成本低、可携带，可为不同程度损伤的患者提供适合手部、腕部和前臂的多种治疗性锻炼。
本研究不仅是康复机器人领域的热门话题和前言，而且可以应用于医学临床应用，具有重要的学术价值和工程应用价值。
2人体康复机器人上肢运动学模型为了缓解和恢复病人的上肢运动，基于人体上肢的关节和运动进行了建模。
考虑到康复机械手臂使用者的使用安全，并在进行日常必需的活动（例如进食、抓握、梳洗等）方面提供帮助，对上肢运动解剖范围进行了初步研究，为此康复机械手臂确定了合适的活动范围。
手指康复机械手研究现状
种新 型 的 手部 Ｃ Ｍ机 如 图 ５所示 ， 机 构 固定 大 拇 指 ， Ｐ 。 该 单
，１ 一 。Leabharlann Ｐ： — －’ ＿．
独康复食指 ， Ｐ Ｐ Ｐ关节 的康复运动采用平 面四杆 饥构 ， ＤＩ 、 Ｉ 气 动驱动 ， 能达到 良好 的康复效果 ， 只是并未建 立起有效的感知 系统 ， 来反馈康复运动信息。
３ ９
实 现运 动 。 如图 ６所示 。
度进行精确控制 ； （ 感知能力较差 ， ２） 力和位置反馈信息不足 ， 对康复效果 在物理上不能作有效的评价 ；
（ 安 全性 有 待 进一 步 提 高 ； ３） （ 体 积较 大 ， 带 不便 。 ４） 携
（ 如 图 ７示 为 我 国 科 研 人 员 研 制 的 一 种 多 关 节 伺 服 控 ６）
【 摘 要 】 康复工 程已 经成为生 物医 学工 程学的重 要发展方向。 详细 介绍了 康复 手指 机械手的国内外 现状， 研究 分析了
不足之 处 ． 并探 讨 了今 后 的发 展 方 向 。
【 关键词 】 手指 康复 机械手； 康复治 疗机器人； Ｐ ｃ Ｍ杌 【 中图分类号 】 Ｐ４ 【 Ｔ ２ 文献标识码 】 Ａ 【 文章编号 】 １ ３２７（ １） — ９ ０ ０ —６３ ００ ２ ３ — ２ ０ ２ ０
复 的含义足在受创伤或得病后恢复患者肢体或器 官的正常的 形状或功能。 康复工程就是致力于为患 者提供此类 辅助装置【 ｌ 】 。
目前 ，康 复 【程 所 采 用 的 装 置 主 要 依 据 现 代 循 证 医 学 （ ｖ— Ｅ ｉ ｄ ｎ ｅ Ｂ ｓｄＭｅ ｉｉｅ 简 称 Ｅ Ｍ） 连 续 被 动 活 动 （ ｏ ｌ — ｅ ｅ — ａｅ ｄｃｎ ， Ｂ 和 Ｃ ｎｉ ｎ Ｕ Ｌ ａ ｓ ｅ ｔ ｎ简 称 Ｃ Ｍ） 论 ， 包 括 踝 、 一膝 一髋 、 Ｏ Ｓ ｓｉ ｉ ， ＩＰ ｖ Ｍｏ ｏ Ｐ 理 对 踝
康复机器人的工作原理
康复机器人的工作原理
康复机器人的工作原理分为三个主要部分：
1.机械结构。
康复机器人的机械结构是其最基本的部分，主要包括机械臂、传感器、执行器和关节等。
康复机器人的机械结构要具有良好的抗摩擦能力和精确
控制的能力，这样才能确保机器人在执行任务时能够准确、有效地运动。
2.控制系统。
康复机器人的控制系统是整个康复机器人的核心部分，主要包括策略
控制器、运动控制器和数据采集系统等。
控制系统可以根据用户的需要和
医生的要求，为康复机器人提供准确、快速的反馈和给予必要的指令，帮
助患者实现恢复的目标。
3.人机交互界面。
康复机器人的人机交互界面是康复机器人与人类交互的关键点。
这个
界面应允许医生和患者进行实时天然交流，使他们能够更好地协同与共同
完成恢复任务。
同时，人的心理因素也应考虑在内，如焦虑、恐惧等，这
些因素也会对康复机器人的使用产生影响，因此需要在界面上做出相应的
调整。
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国外研究现状
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2004 年，英国曼彻斯特大学的科研人员设计出一种外骨豁式的 康复机械手机构 ( 如图 1.1 所示），它采用了模块化的结构设计 思想，实现了人体手部四个手指的康复运动。同时,美国的卡内 基梅隆大学机器人研所的科研人员研制出一种新型的手部CPM机
仿真
柔性弧的设计
手的结构与形状被定义为骨性体系，在这个地方手 指，掌的维度和角度可以获得，骨头排列的三段弧,其中 两个横向和一个纵向。 近端横向拱,以头状花序的为中心、以相对固定和 凹于掌心,它的别名叫“手、腕部拱门。 远端横向拱,第3掌骨的头部是可以移动的,也凹于 掌心,它被称为掌骨拱门。 这些弧是由正常的张力的韧带连接他们,并为相应 的行缩短肌肉。横向连接的两个圆弧纵向。 人类的手的能力来自于这些弧的能力,以适应不 同姿势,实现一个对物体更好的控制,除了能掌握不规则 形状的物体和众多的体积。
本课题设计的是一种针对人体手部康复的外骨豁康复机 械手，利用可穿戴式的外骨豁机械手系统来驱动患者手 指指节的运动，使患者能够模拟在日常的生活中所需要 手部的运动，从而达到人体手部各个关节的运动康复锻 炼以及神经功能的康复训练，使外骨豁康复机械手与人 体手指能够协调的运动，从而达到最佳的手部康复训练 效果。
原创视频
康复机械手
王佳域：1427049227 吴晗： 1427049129
外骨骼康复机械手的仿真设计
外骨骼机器人应于康复医学的最前沿科技 它是根据人手的各种运动特征设计的，将其穿戴于患者 手部生理机能丧失或者障碍的手上，可以辅助患者完成 各种难以完成的动作。
优点： 一、通过建立患者数据库，可以针对不同患者的个体差 异性，进行有差别的量化治疗； 二、可以通过网络连接数据库实现远程治疗； 三、医生根据数据库可以对病症进行量化分析，有助于 建立系统的康复训练理论。现有的手部康复治疗，主要 通过专业医师进行康复训练。