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踝关节损伤是一种常见的骨关节损伤,其发生率在下肢损伤中居于第二位。踝关节扭伤在体育运动中最为常见,很多运动员都遭遇过由于踝关节运动损伤而不能进行继续运动的情况。由此可见,踝关节康复机器人的研究具有积极的意义,国外已经开展了利用机器人技术对踝关节损伤康复治疗的研究。本课题是基于3-RSS/S 踝关节康复机器人康复评价系统展开的研究,研究的目的是根据踝关节结构及受伤机理提出康复评价策略,根据康复评价策略制作3-RSS/S 踝关节康复机器人的康复评价系统。本文开展的研究工作主要有以下几个方面:
首先,对踝关节的解剖结构、损伤机理和运动形式进行了深入的探讨和研究,讨论了踝关节损伤的种类及治疗方法,给出了踝关节康复训练的四种训练模式,把康复训练分为三个阶段,结合3-RSS/S 踝关节康复机器人详细地讨论了康复训练的时机以及进行康复训练的原则。
其次,提出踝关节康复目标并指出康复评价贯穿于整个康复训练过程中,详细阐述了各种康复评价方法,包括关节运动度评价、肌力评价、疼痛评价、稳定性评价。将康复评价分为初期评价、中期评价、末期评价,在初期评价中,将各种损伤按照损伤机理进行等级划分;在中期评价中,结合虚拟现实进行康复训练评价;在末期评价中,使用问卷调查样式从各个方面对患者的恢复情况进行评定。
在本文第四章,将根据踝关节康复策略制作康复评价系统,对系统进行硬件设计和软件设计。在硬件设计中,采用力/力矩传感器采集肌力信号,旋转编码器采集关节活动度;
在软件设计中,采用LabVIEW作为编程语言,编制数据采集程序,利用LabSQL 连接数据库并进行数据的存储,对采集到的数据进行分析,将分析结果用于康复评价。
最后,结合3-RSS/S 踝关节康复机器人进行实验,检验程序运行情况并做出总结。