一种轮椅式下肢助行机器人的设计及运动学仿真分析

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1、万方数据劬妇se如u僦f矿尺e^Ⅱ6妇m幻凡肌妣iM，Dm20lo．V01．25，No．12·康复医学工程·一种轮椅式下肢助行机器人的设计及运动学仿真分析宰白大鹏1张立勋1’2于彦春t摘要目的：设计一种轮椅式下肢助行机器人．以协助下肢患者进行日常的助行康复训练。方法：利用升降机构和腿部助力机构来完成对下肢患者的助行康复训练，并通过MATLAB软件对腿部助力机构进行了运动学仿真分析。结果：仿真结果表明。在腿部助力机构的带动下。患者腿部的运动规律符合正常人行走时的步态特征曲线。结论：证明了机构设计的合理性，可以用于下肢患者的助行训练。关键词助行机器人：下肢助行；MATL

2、AB仿真中图分类号：R496文献标识码：A文章编号：100l—1242(20lO)一12一1176一03Adesi鲫oflowerIimbwaIki呜aidmbot稍thwh雌lchirs够le彻di伍MATLABsiIIlulaHolI／BAIDapen易ZHANGLixun，YUYa眦h眦洲Chin姻eJou咖_alofRellabilita廿onMemci耻，2010，25(12)：1176一1178AbstractObjective：TodesigIlalowerlimbwalkingaidmbotw汕wheelchair8tyleforhelpingpat

3、ientswithlowerlimbdisabilitie8total【edailywalkingaidrehabiliⅢve妇ining．Metllod：walkingaid陀habilitativen越ningwasreali舱dbylmer粕dpowe卜船8istedmechanismoflowerlimbs．ne趴alysisofkinematicssimulationwasca耐edout∞powe卜a8sisteldmech蚰ismoflowerliIrIb8byusingMATLABsofhare．ResuJt：The陀sult8ofsimulatio

4、nBhowedtllat山emotionlawofpatients’lowerlimb8w鹪according试tIIthegaitcharacteristiccurveofno册alwalkingbytakingthepowe卜鹊sistedmechanismoflowerlilIlbs．C伽cIusion：nerationalityofmechanismdesigTlw船pfoved．Anditc粕beusedforwalkingaidrehabilitativetmining．Author’sadd嘲sCoUege0fMechanicalandElectric

5、alEngineering，Ha由inEngineeringUnive鹅ity，Harbin，15000lKeywor‘bwalkingaidmbot；lowerlimbwalkingaid；MATLABsimula“on随着生理功能的衰退特别是下肢肌肉力量的退化，大部分老年人往往有行走能力而没有站立能力，许多有走动能力的老年人因为缺乏站立能力而被困在椅子上。中国随着人口老龄化的进程，很多老年人也普遍存在着站立困难的问题，需要进行康复训练和护理．才能够保证肢体的康复，不至于肌肉老损或坏死⋯。康复训练机器人作为一种自动化康复医疗设备．它以医学理论为依据，帮助患者进行科

6、学而又有效的康复训练．使患者的运动机能得到更好的恢复。近年来．下肢康复机器人成为国内外的研究热点．许多研究机构取得了一定的研究成果。2007年由柏林自由大学和柏林慈善医院等机构共同开发出一种能帮助脑卒中患者训练下肢。恢复行走的新型康复机器人——触觉行走者(HaPiticwalker【砷。卢布DOI：IO．3969，j．issn．100l—1242．20lO．12．012}基金项目：863项H(2008AA040203)l哈尔滨工程大学机电丁程学院703所。15000l：2通讯作者作者简介：白大鹏．男．博士生；收稿日期：2010舴301176埘删．陀施6玉co，mcn

7、万方数据中回属复匡学袋鑫20lo年，第25卷．第12期尔雅那大学研制了帮助患者站立的康复机器人(standing—uprobotassistivedevicel3，。美国芝加哥大学研制了康复机器人KineAssistl4J．该机器人主要是帮助偏瘫患者或行走不便的患者进行行走训练。清华大学在国家“863”计划支持下，从2000年起即开展了机器人辅助神经康复的研究。研制了卧式下肢康复机器人和步行康复训练机器人等15l。哈尔滨工业大学具有代表性的是由该大学研制的下肢康复助行机构．主要包括穿戴在身上的助行行走机构和抬升机构16J。哈尔滨工程大学机电一体化实验室一直致力于