文档介绍：摘要将机器人辅助治疗技术引入到偏瘫康复训练中,已经逐渐得到国内外研究人员的重视,。而我国在康复工程领域的研究刚刚起步,因此课题的研究更具有实际应用意义。本论文从国内外上肢康复训练机器人的发展现状及应用、机器人机构设计和控制模式等方面,分析了机器人辅助上肢运动功能康复的可行性和方法的实现,具体研究如下:本文依据康复机器人的应用对象和偏瘫康复理论,确定了机器人的设计目标和控制系统方案,并对机器人系统的关键技术进行了研究和论述,包括安全性设计、力传感器特性研究以及传动机构对控制精度的影响问题,同时利用软件解算操作臂的运动域。在此基础上,确定了康复机器人的控制算法和策略,机器人主要能完成轨迹跟踪控制、力示教再现控制、采用力外环的阻抗控制和抗阻运动控制,分别设计了这四种训练模式的具体实基于理论研究,利用实时仿真平台进行了康复机器人的半实物仿真设计。将康复机器人系统引入控制回路,将实现各模式的控制模型、力信号处理模型、位置初始化模型等转化为与O档姆抡婺P停并令其成为相对独立的模块,确定各模块间的相互关系,同时对驱动电机伺服系统进行了模型辨识。此后,对正常人进行了机器人辅助训练的实验。分别对各种训练模式进行实验研究,实时调整控制参数,监测机器人系统的状态并反馈机器人的信息,对实验结果进行分析和评价。关键词:手臂康复机器人;控制策略;半实物仿真;实验研究施策略,并建立了控制模型。哈尔滨工程大学硕士学位论文
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第滦髀课题来源及研究目的、意义本课题来源于国家教委留学归国基金⒑诹士技合作脑卒中是威胁人类健康的重大疾病之一,死亡率和致残率高,大约%的患者遗留不同程度的残疾,一般以运动功能障碍居多。特别是上肢运动功能障碍,由于动作精细,其功能恢复的难度较大,因此影响了患者的日常生活能力。临床证明,尽早介入康复训练不仅能够维持关节活动度、防止关节挛缩,而且能够明显提高患者运动功能的最终康复程度⋯。目前,偏瘫上肢康复训练的传统方法主要是依赖于理论的物理疗法和医师对患者进行手把手的指导和训练。这种方式存在一些问题:首先,一名治疗师只能同时对一名患者进行运动训练,训练效率低,并且由于治疗师自身原因,无法保证患者得到足够的训练强度,治疗效果多取决于治疗师的经验和水平;其次,不能精确控制和记录参数硕俣取⒐旒!⑶慷鹊,不利于治疗方案的确定和改进,康复评价指标不够客观,不利于偏瘫患者神经康复规律的深入研究;此外,不能向患者提供实时直观的反馈信息,训练不具吸引力,患者被动接受治疗,参与治疗的主动性不够。可以看出,单靠医师的指导进行康复训练,无疑会制约康复训练效率的提高和方法的改进。因此,应该开拓更先进的偏瘫康复训练手段,把更先进的技术引入到偏瘫康复治疗领域“采用机器人进行偏瘫康复训练,可能解决传统训练方法存在的问题”首先,机器人不存在“疲倦”的问题,能够满足不同患者对训练强度的要求,它将治疗师从繁重的训练任务中解脱出来,而专注于制定治疗方案、分析训练数据、优化训练内容并改进机器人的功能;其次,机器人可以客观记录训练中患肢的位置、方向、速度以及所产生的力等客观数据供治疗师分析,以评价治疗的效果。这些数据使治疗师可以从中发现数据与治疗结果问的对应关系,从而可能深入了解中枢神经康复的规律,进一步了解大脑与运动功能之间控制与影响的关系,为大脑的开发开辟新的天地;再次,机器人技术可以通过多媒体技术为患者提供丰富多彩的训练内容,令患者积极参与治疗,并及时得到治疗效果的反馈信息,使得远程治疗和集中治疗成为可能。由国哈尔滨工程大学硕十学位论文
⒄棺纯年,美国蚄等研制的””脑神经康复机器内外康复医学和机器人技术学的科研人员的实验和研究证明:患者可以接受机器人辅助治疗,治疗过程具有吸引力;机器人对患者进行康复训练确实有很好的康复治疗效果;在治疗过程中,,通过机械手带动患者的患肢在水平面或垂直面内运动,模拟日常生活中的手臂运动规律,通过计算机控制实现手臂各个关节的运动训练、肌肉锻炼以及神经功能的恢复训练,使机器人与人的手臂协调运动,从而达到最佳康复训练效果。将先进的机器人技术引入到康复工程中的康复机器人,体现了康复医学与机器人技术的完美结合。目前,康复机器人已经广泛地应用到康复护理、假肢和康复治疗等方面,这不仅促进了康复医学的发展,也带动了相关领域的新技术和新理论的发展“。.医用机器人已在脑外科手术和神经康复治疗中得到了有效应用,可以取代由康复护理人员手动操作和简单的训练器械,对患者进