【摘 要】
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随着我国人口老龄化问题不断加重,近些年间由于脑卒中等疾病导致神经损伤而失去行走能力的老人也越来越多。行动不便不仅造成他们自身的生活质量严重下降,而且对其自身精神也是一种严重的打击,同时也给亲友和社会造成了很大的负担。近30年神经康复领域中最重要的研究成果就是通过实验证明了中枢神经系统具有高度的可塑性,使受损神经连接的恢复成为可能。国外研究人员由此在机器人运动功能康复技术领域开展了大量研究,其研究目
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随着我国人口老龄化问题不断加重,近些年间由于脑卒中等疾病导致神经损伤而失去行走能力的老人也越来越多。行动不便不仅造成他们自身的生活质量严重下降,而且对其自身精神也是一种严重的打击,同时也给亲友和社会造成了很大的负担。近30年神经康复领域中最重要的研究成果就是通过实验证明了中枢神经系统具有高度的可塑性,使受损神经连接的恢复成为可能。国外研究人员由此在机器人运动功能康复技术领域开展了大量研究,其研究目标是发展具有康复治疗和评价功能的机器人。实验表明,特定的功能训练在此过程中必不可少,这为机器人辅助康复技术提供了重要的医学依据。但目前国内的康复医学产业仍然处于起步阶段,且存在患者数量多、治疗师资源缺乏等问题。因此,积极地发展机器人辅助肢体运动功能康复技术具有很大的实际意义。康复机器人将康复医学理论和机器人技术相结合,提高工作效率的同时有效地降低了理疗师的工作强度。本文主体内容为基于无刷直流电机驱动的下肢康复训练机器人的PVT步态轨迹的规划与实现,是下肢康复机器人实现康复训练的基础。通过机器人和计算机控制技术,简化医师与患者“一对一”的治疗过程。本文根据国内外康复机器人领域的发展现状,提出了下肢康复机器人总体设计方案,设计了 7自由度活动跑台式下肢康复机器人。通过参考国外文献中的原始步态数据,使用Matlab中曲线拟合工具包(CFTool)进行三次样条内插法得到平滑步态曲线,然后参照机械腿机械参数将步态数据换算成电机需要的“PVT”数据,最后进行相应的控制策略实现。最后,在QT5.8环境下编写UI界面,利用Copley公司为Copley系列驱动器提供的CML(Copley Motion Library)运动库实现基本的通讯、数据采集及控制功能,采集相应的驱动器返回数据运用以便后续分析。通过实验,对之前搭建的系统进行功能测试以验证步态轨迹的合理性、康复训练的可行性,为设备后续研发工作的进一步开展打下坚实基础。
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