助行训练机器人论文-华艳,陆蓉蓉,李策,解二康,杨青

助行训练机器人论文-华艳,陆蓉蓉,李策,解二康,杨青

导读:本文包含了助行训练机器人论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:智能助行康复机器人,下肢功能,偏侧注意提醒,脑卒中

助行训练机器人论文文献综述

华艳,陆蓉蓉,李策,解二康,杨青[1](2018)在《智能助行康复机器人训练结合偏侧注意提醒对脑卒中后偏侧忽略患者下肢功能的影响》一文中研究指出目的:通过智能助行康复机器人训练结合偏侧注意提醒的康复治疗,观察1例右侧半球脑梗死后左侧忽略患者的偏侧忽略恢复和下肢功能改善情况。方法:采用智能助行康复机器人训练为主的综合训练(即下肢康复机器人训练+偏侧注意提醒+常规康复治疗)治疗脑卒中偏侧忽略患者,共治疗3周,每周5次。在治疗前后分别通过删除字母试验、星星删除试验、Albert线段划消试验、高声朗读试验、Schenkenberg二等分线段测验、绘图试验评价患者的视觉空间忽略症状,通过听觉测试及触觉测试评价患者的听觉和触觉忽略症状。通过Fugl-Meyer运动功能量表(FMA)评价患者的下肢运动功能,Berg平衡量表(BBS)评价患者的平衡功能,功能性步行分级(FAC)评价患者的步行功能,Barthel指数评价患者的日常生活活动能力。结果:经过3周的治疗,患者的下肢FMA、BBS评分、FAC评级、Barthel指数较治疗前明显提高。患者的删除字母试验、Albert线段划消试验评定中左侧划消数量仍然少于右侧,但较治疗前明显增多,Schenkenberg二等分线段测验评定中的中点偏移率较前明显降低;高声朗读试验评定中左侧文字朗读数量仍然少于右侧,但较治疗前明显增加,绘图试验评定中左侧图形完整性与右侧相当,较治疗前亦有好转;听觉及触觉测试评定中左侧听觉及触觉的探查能力与右侧相当,较前明显好转。结论:在常规康复治疗的基础上,通过智能助行康复机器人训练结合偏侧注意提醒治疗后,患者的下肢运动功能、平衡功能及步行能力较前明显好转,患者偏侧忽略症状亦得到缓解。(本文来源于《中国康复》期刊2018年05期)

董玉红[2](2015)在《助行训练机器人骨盆位姿机构动力学分析》一文中研究指出为了辅助偏瘫病人完成行走训练,提出了一种助行训练机器人骨盆位姿控制机构,根据该机构的原理和组成,利用凯恩方法建立了骨盆平面机构的动力学方程,并根据骨盆位姿的运动规律进行了运动学仿真计算,得到了机构运动杆件的位移、速度和加速度曲线。通过解算动力学方程得到了驱动力曲线。计算结果表明:该骨盆位姿控制机构能够实现人体骨盆的位姿控制,通过控制x、z方向的移动机构和骨盆平面机构两个杆的伸缩,可以实现人行走训练时骨盆四个自由度的运动。(本文来源于《机械科学与技术》期刊2015年03期)

田素玲[3](2014)在《助行训练机器人腿部外骨骼机构的建模与研究》一文中研究指出作为一种帮助偏瘫、中风等行走困难患者恢复健康的助行训练机器人,它的腿部结构尤为重要,本文通过对正常人行走腿部关节自由度的分析,提出一种单自由度的腿部外骨骼机构,并进行正逆运动学分析,在Mathb/Simulink环境下进行了仿真分析,结果表明,可以实现对腿部机构的运动控制。(本文来源于《黑龙江科技信息》期刊2014年07期)

田素玲[4](2012)在《助行训练机器人叁维设计与驱动控制》一文中研究指出目前,由于人们生活水平的提高,中风偏瘫和由于车祸等造成行走困难的患者日益受到社会和家人的关注。但一方面由于我国已经步入老龄化社会,患者人数日益增多,但护理人员人手严重不足;另一方面康复治疗机构的费用昂贵,舍得普通工薪家庭负担不起,使得很多病人不能得到良好的照顾,康复过程受到影响,这使得家用、低成本的康复训练治疗的机器人的需求日益增长。根据这种情况,本文设计了一款助行训练机器人,这款机器人可以模拟正常人行走运动,不但对人体骨盆机构进行康复训练同时恢复腿部的行走功能帮助也很大。本论文首先根据国内外助行训练机器人发展和研究状况进行分析,提出助行训练机器人的总体方案,整个机构包括骨盆控制机构和腿部行走机构。其次,应用Pro/ENGINEER软件分别对两部分进行叁维建模设计,同时用Ansys软件对关键部件进行有限元分析。进一步用Matlab中的Simulink和SimMechanics工具箱进行轨迹规划和运动学仿真分析。最后,提出控制系统的设计要求,选用“PC机+运动控制卡”的控制方法对控制系统进行设计,分别对控制系统的硬件和软件进行设计,硬件上,选用PMAC运动控制卡,给出系统软件控制流程,完成整个系统的运动控制。(本文来源于《哈尔滨理工大学》期刊2012-03-01)

王企远[5](2011)在《步行康复训练机器人助行腿的步态规划与运动控制》一文中研究指出步行康复训练机器人系统是一种对下肢功能障碍患者进行步行康复训练的现代医疗设备。使用机器人对下肢功能障碍患者进行步行康复训练,是当前世界公认的先进的康复医疗手段。近些年来,我国患下肢运动障碍的病人不断增多,社会对步行康复治疗的需求也越来越大。然而,由于我国目前尚无成熟的步行康复训练机器人产品,国外的此类产品价格又很高,所以国内医疗机构还没有真正运用这项医疗技术。加快自主研发这种设备,对提升我国医疗水平、提高患者生活质量、减轻社会负担都具有重要的意义。本文所研究的助行腿的步态规划与运动控制是步行康复训练机器人系统研究中的一部分,也是其中的关键技术。本文所做的研究是制定步行康复训练机器人助行腿的步态规划,建立操纵助行腿运动的控制系统,主要研究内容包含以下几方面。(1)研究了步态特征参数的测试原理与计算方法。建立了由运动捕捉系统和跑步机组成的步态特征参数测试平台,研究了运动捕捉系统中局部坐标系的建立方法、坐标变换方法以及关节角度的计算方法,并通过实验检验了它们的可行性与正确性。在此基础上,确定了步态特征参数的具体测试方法与操作步骤。(2)研究了人体下肢髋关节、膝关节和踝关节转角变化规律的数学建模方法。采用非线性曲线拟合的方法分别建立了髋关节、膝关节和踝关节转角变化规律的数学模型。对数学模型进行了残差分析,结果表明,构建出的数学模型能够如实反映出人体行走时的步态特征,能满足助行腿步态规划的需要。(3)针对助行腿的工作任务和工作环境,制定了一套完整的步态规划方法。根据人体下肢的行走特征,将助行腿的训练过程划分为起步、周期步和止步叁个阶段,确定了每个阶段的功能和作用。根据助行腿在各阶段的运动特征与任务要求,分别制定出了每一阶段的步态规划。最后将叁个阶段的步态规划按顺序组合在一起,合成为一套适用于助行腿步行训练的完整步态规划。(4)研究了助行腿的运动控制策略和运动控制数据生成方法,并应用于助行腿的运动控制系统中。根据伺服电机的工作原理和助行腿的结构特点,确定了运动控制系统所用的控制策略,建立了基于关节转角位置的闭环控制方法。根据助行腿的关节结构和驱动器的动力传递顺序,求出了电机轴与对应关节轴之间的转角传递函数,并以此为基础编制了运动控制数据生成程序,将规划出的目标运动轨迹转换为电机驱动器所需的脉冲控制指令数据。(5)通过实例对所研究的步态规划方法与运动控制系统进行了验证。用测试出的一组周期步关节角变化轨迹数据,规划出助行腿各关节的目标运动轨迹,按规划出的目标运动轨迹计算出助行腿各关节的运动控制指令数据,在步行康复训练机器人系统样机上进行了模拟训练试验。试验结果表明,助行腿能够按照规划的步态带动人体模型进行训练,助行腿的行走步态相对于规划步态的误差很小,能够达到以人体正常步态带动患者训练的目的。(本文来源于《上海大学》期刊2011-02-01)

王志忠[6](2010)在《助行训练机器人机构设计及驱动控制研究》一文中研究指出随着科学技术的发展和人民生活水平的提高,和世界很多国家一样,中国正在步入一个交通繁杂的老龄化社会,偏瘫正在困扰着越来越多的家庭。医学理论和临床医学证明,偏瘫患者除了早期的手术治疗和必要的药物治疗外,正确的、科学的康复训练对于肢体运动功能的恢复和提高起到非常重要的作用。康复机器人作为一种自动化康复医疗设备应运而生,康复机器人的研究也受到了越来越多人的关注。本文介绍了康复训练机器人的国内外发展现状以及应用情况,首先,通过对前人研究成果的分析得出了人在行走过程中重心的运动情况,包括重心的轨迹、移动的速度和加速度,然后对助行训练机器人的机械结构进行了设计,、提出了一种新的重心控制机构,以一种新的方式将其与重力补偿机构进行了结合,下肢方面,利用杆机构模仿人腿的行走过程,从仿生学的角度对人行走过程中大腿和小腿之间的关系进行了模仿。最后,对整个机构进行了控制仿真和关键部位的强度仿真分析,以及控制系统的硬件电路设计。本文完成了助行训练机器人的机构设计,对关键部件进行了力学分析,对下肢控制机构进行了运动学仿真,并对控制系统的硬件电路和软件流程进行了设计,为下一步的实验研究奠定了基础。(本文来源于《哈尔滨理工大学》期刊2010-03-01)

刘富强,张立勋,董玉红,夏振涛[7](2009)在《助行训练机器人骨盆位姿控制机构动力学研究》一文中研究指出为了辅助病人完成行走训练,提出了一种助行训练机器人骨盆位姿控制机构.根据该机构的原理简图和各杆件的受力,利用牛顿定律分别建立了各杆件的动力学方程.基于联立约束法建立了骨盆位姿控制机构的动力学模型,并根据骨盆位姿的运动规划完成了动力学仿真分析,得到了机构的驱动力(矩)曲线和各杆件的加速度曲线.仿真结果表明,该骨盆位姿控制机构能够实现人体骨盆的位姿控制,动力学仿真可以方便地获得机构的运动参数.该研究为实现助行训练机器人的控制及性能改进提供了理论依据.(本文来源于《哈尔滨工程大学学报》期刊2009年10期)

冯治国[8](2009)在《步行康复训练助行腿机器人系统》一文中研究指出助行腿机器人系统是外骨骼机器人技术与减重康复训练相结合的产物。它利用外骨骼机器人动作精度高、响应速度快、“不知疲倦”的特点,有可能彻底解决人工手动减重训练强度难以保证、精度不够、训练数据难以反馈等问题,并将理疗师从繁重的体力劳动中解放出来,使其可以将更多的精力专注于患者康复训练效果的评估和康复计划的制定上,从而提升患者步行康复训练的质量和效率。目前,步行训练外骨骼机器人已成为国外神经康复技术的重要发展方向之一。本课题是上海大学机电工程与自动化学院智能机械与系统研究室承担国家863项目“步行训练机器人系统关键技术”的子课题,论文对外骨骼助行腿机器人系统的机构设计、系统建模、步行运动训练控制策略和实验验证等关键技术展开研究,具体研究内容如下:⑴基于满足步行训练的功能要求以及安全性的考虑,结合人体工程学、仿生学和机械设计等技术,设计具有髋、膝和踝关节的3自由度的连杆助行腿。采用自行设计的电动直线驱动器动力装置,实现外骨骼助行腿髋、膝关节主动屈伸运动以及踝关节的主动跖屈和背屈运动,并制作了实物样机试验系统。⑵在机器人辅助训练模式与康复治疗对应的原则下,设计“机器主动”和“患者主动”运动训练控制模式。采用拉格朗日法,建立机器主动训练模式下人机系统的动力学模型。为研究训练者与助行腿之间的人机耦合运动,利用牛顿–欧拉法构建患者主动训练模式的人机系统动力学方程。⑶针对“机器主动”运动训练控制模式,采用计算力矩加比例–微分反馈控制算法,分析了建模误差以及外界干扰等不确定性因素对计算力矩加比例–微分反馈控制算法的影响,推导证明算法的收敛性。为消除建模误差影响,提高系统步态轨迹的跟踪能力,引入径向神经网络补偿建模误差。对“患者主动”运动训练控制模式,设计了基于位置阻抗控制方法,从理论上对建模误差与阻抗关系进行了分析。⑷通过研究了SolidWorks、ADAMS和MATLAB/Simulink叁种软件集成的协同仿真方法,建立了助行腿机器人虚拟样机协同仿真平台。在平台上,进行助行腿运动学和动力学仿真分析,步态轨迹跟踪控制算法仿真实验。仿真结果验证了运动学和动力学模型理论分析,为助行腿机构优化和驱动器的电机选型提供重要的参考依据。仿真实验数据表明计算力矩加比例–微分反馈控制算法对助行腿轨迹跟踪控制是有效的,为该算法在实际样机的应用奠定基础。⑸在助行腿机器人样机系统实验平台上,进行了一系列的功能和性能实验,测试了助行腿机器人系统性能的稳定性、安全性和可靠性,并对试验结果进行分析。指出了存在的不足,为进行受试者参与系统测试实验做了一定准备。本论文在以下方面进行了新的探索并取得成果:⑴探索性研究踝关节主动康复训练,导致助行腿的结构复杂化和加大助行腿运动控制的难度,通过利用多轴运动控制系统可以解决这个控制难度问题。带有踝关节主动康复训练的助行腿机器人可使下肢运动康复训练更加全面,符合临床习惯要求。⑵建立了“机器主动”运动训练控制模式下助行腿机器人系统在跑步机上步行的动力学模型,采用主从跟随控制思想,设计计算力矩加比例–微分反馈的控制算法和径向基函数的神经网络补偿控制的方法,弥补机器人动力学模型的不确定性,提高助行腿轨迹跟踪能力。⑶通过将训练者与助行腿隔离分析研究,采用牛顿–欧拉法分别建立动力学模型,利用人机交互作用信息建立训练者与助行腿组成的耦合系统的解耦关系,为研究“患者主动”训练模式的控制方法奠定理论基础。本博士论文深入研究步行训练机器人系统关键问题之一——助行腿。通过对助行腿关键技术的研究,为发展面向应用的步行训练机器人系统提供必要的理论依据、实验数据和研究经验。随着相关技术不断发展完善,将步行训练机器人技术转化为机器人产品,这将对于提高神经受损患者的康复效果和质量、具有积极的学术意义和重要的实际意义。(本文来源于《上海大学》期刊2009-06-01)

张立勋,夏振涛,刘富强,王令军[9](2009)在《助行训练机器人骨盆位姿控制机构研究》一文中研究指出通过对正常人骨盆运动规律分析,提出了一种人行走时骨盆运动的控制机构。用闭环矢量法进行了正逆运动学分析,并在Matlab/Simulink,SimMechanics环境下进行了仿真分析。运用Pro/E设计了助行机器人移动平台虚拟样机,进行了助行训练动态仿真,验证了助行训练机构对骨盆运动控制的可行性。为助行康复训练机器人的人体重心运动控制提供了一种有效方法,对康复机器人进一步研究具有一定的参考价值。(本文来源于《机械设计》期刊2009年05期)

董玉红,王志忠,张立勋[10](2009)在《助行训练机器人骨盆位姿控制机构运动学建模及仿真》一文中研究指出助行训练机器人是一种帮助偏瘫、截瘫患者进行行走训练的康复设备,其作用是通过对人体骨盆中心和腿部的控制实现行走功能,进而达到锻炼肌肉和康复行走功能的目的.该文提出了4自由度骨盆位姿控制机构,基于齐次坐标变换建立了位姿控制机构的运动学模型,利用MATLAB/Simulink完成了运动学仿真,验证了运动学方程的正确性.本研究为助行训练机器人控制系统设计提供了依据.(本文来源于《应用科技》期刊2009年03期)

助行训练机器人论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

为了辅助偏瘫病人完成行走训练,提出了一种助行训练机器人骨盆位姿控制机构,根据该机构的原理和组成,利用凯恩方法建立了骨盆平面机构的动力学方程,并根据骨盆位姿的运动规律进行了运动学仿真计算,得到了机构运动杆件的位移、速度和加速度曲线。通过解算动力学方程得到了驱动力曲线。计算结果表明:该骨盆位姿控制机构能够实现人体骨盆的位姿控制,通过控制x、z方向的移动机构和骨盆平面机构两个杆的伸缩,可以实现人行走训练时骨盆四个自由度的运动。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

助行训练机器人论文参考文献

[1].华艳,陆蓉蓉,李策,解二康,杨青.智能助行康复机器人训练结合偏侧注意提醒对脑卒中后偏侧忽略患者下肢功能的影响[J].中国康复.2018

[2].董玉红.助行训练机器人骨盆位姿机构动力学分析[J].机械科学与技术.2015

[3].田素玲.助行训练机器人腿部外骨骼机构的建模与研究[J].黑龙江科技信息.2014

[4].田素玲.助行训练机器人叁维设计与驱动控制[D].哈尔滨理工大学.2012

[5].王企远.步行康复训练机器人助行腿的步态规划与运动控制[D].上海大学.2011

[6].王志忠.助行训练机器人机构设计及驱动控制研究[D].哈尔滨理工大学.2010

[7].刘富强,张立勋,董玉红,夏振涛.助行训练机器人骨盆位姿控制机构动力学研究[J].哈尔滨工程大学学报.2009

[8].冯治国.步行康复训练助行腿机器人系统[D].上海大学.2009

[9].张立勋,夏振涛,刘富强,王令军.助行训练机器人骨盆位姿控制机构研究[J].机械设计.2009

[10].董玉红,王志忠,张立勋.助行训练机器人骨盆位姿控制机构运动学建模及仿真[J].应用科技.2009

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