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1、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
2、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ABSTRACTTherehabilitationrobottechnologyisanewrobottechnologydevelopedrapidlyrecently,whichisanewapplicationinmedicalfieldsofrobottechnology.CurrentlytheresearchonrehabilitationrobothasbeenoneofthefocusesintheInternationalSociety
3、.Therehabilitationrobottechnologyisasynthesisofmanysubjects,whichcoversmechanics,electronics,controlandrehabilitativemedicineandsoon;ithasbeenatypicalrepresentationofthemechatronicsresearch.Themainresearchofthispaperisbasedontheattitudecontrolgaitrehabilitationtrainingsystemdesi
4、gn.Inthispaper,lowerextremityrehabilitationanddevelopmentofrobotapplicationsathomeandabroad,lowerextremityexoskeletontrainingrobot'soverallprogramdesign,structuraldesign,designandoverallcontrol;gaittrainingontherobotforthree-dimensionalmodeling,andimportantpartstocheck.Therobotg
5、aittraininghasatotaloffivedegreesoffreedom,eachofwhichamechanicallegjointshavetwo2DOFtoimitatehumanknee,hipandaweightreliefforweightreliefsystemincludingadegreeoffreedom.Thesystemcanbeusedforbraininjury,stroke,andtohelppatientsbetterrehabilitationtraining,andmeetstheneedsofdiffe
6、rentgroupsofpeopleKeywords:rehabilitationtraining,robot,lowerextremityexoskeletons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
7、.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
8、.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.
