伴随着全民运动的热潮,各类运动损伤的发生率越来越高,从专业运动员到普通人,运动损伤时有发生,严重者可危及生命,专业且及时的康复治疗变得尤为重要,但专业康复治疗师人力资源不足、康复医疗设备落后等因素,阻碍了很多人的康复治疗。因此,设计研发一款可代替康复治疗师的专业全面型康复机器人变得尤为迫切,也是目前康复医疗领域亟待解决的问题。本课题主要针对一种多功能全身康复的运动损伤康复机器人机构设计展开研究,主要研究内容如下:通过分析运动损伤的产生原因、分类以及主要受损部位充分认识运动损伤的严重性,分析一般运动损伤的康复策略,研究运动损伤的康复原理,将康复治疗中的康复动作分解为关节运动,作为运动损伤康复机器人的结构设计依据,整合并提出康复机器人整体设计方案。根据仿生物学运动设计理念,以人体肩关节、肘关节、髋关节以及膝关节骨骼结构为基础,以各关节的关节活动为运动模型,人体各尺寸参数以及关节角度活动范围均以人体工程学国家标准为参考,对运动损伤康复机器人上肢康复系统与下肢康复系统进行机械结构设计。分析姿态切换床体的功能,考虑上肢康复系统与下肢康复系统的干涉问题以及姿态切换问题,提出合理解决方案,确定驱动方式,计算行程和推力,最终完成康复机器人整体结构设计,最后对康复床体进行安全强度校核,确保康复机器人的安全性和稳定性,通过推杆行程仿真,验证姿态切换功能的可行性。搭建运动损伤康复机器人实验平台,通过控制系统与人机交互界面的配合,对运动损伤康复机器人的结构强度以及各关节康复功能进行测试,主要针对床体结构的负载能力以及各关节的被动训练功能进行一系列实验,验证了康复机器人结构的合理性、可行性以及安全性,实现预期目标。