康复机器人有两种辅助型康复机器人和康复训练机器人。辅助型康复机器人主要是帮助肢体运动有困难的患者完成各种动作，该类产品有机器人轮椅机器人护士机器人假肢机械外骨骼等。康复训练机器人的主要功能是帮助患者完成各种运动功能的恢复训练，该类产品有行走训练手臂运动训练脊椎运动训练等。康复机器人是康复医学和机器人技术的完美结合，康复机器人技术在欧美等国家得到了科研工作者和医疗机构的普遍重视，许多研究机构都开展了有关的研究工作，近年来取得了些有价值的成果。对于中风偏瘫上肢运动机能损伤等患者来说，上肢康复训练机器人有着很好的治疗效果。国内外许多研究机构都在这方面取得了不错的研究结果。目前，康复机器人的研究主要集中在康复机械手和康复治疗机器人等几个方面。康复机械手的研究现状设计康复机器人最初的个目的就是在残疾人和环境之间放置个机械臂，通过这个机械臂来部分或全部的实现操作功能，按机械臂的安装位置划分，康复机械手可分为类基于桌面的机械手。种机械手安装在个彻底结构化的控制平台上，在固定的空间内操作，具有足够自由度的串联机器人再配上适合残疾人使用的人机界面是这种机器人典型的设计模式。目前此类机器人已经达到了实用化，如法国公司开发的系统美国的开发的系统，以及英国的.开发的系统等。此种类型的机械手是早期的工业机器人在康复系统领域内的次成功应用。年，英国人研制了康复机器人，使个患有脑瘫的岁男孩第次能够进行独立就餐。随后他对样机进行了改造，也使得成为历史上最成功的康复机器人。图.是康复机器人原型，图.是康复机器人正在对患者进行康复训练。基于轮椅的机械手。这种机器人是安装上肢,康复,痊愈,机器人,结构设计,仿真,运动,设计,优秀,优良,图纸上肢康复机器人结构设计摘要康复机器人是康复设备的种类型，康复机器人技术早已广受世界各国科研工作者和医疗机构的普遍重视，其中以欧美和日本的成果最为显著。在我国康复医学工程虽然得到了普遍的重视，但是康复机器人研究仍处于起步阶段，些简单康复器械远远不能满足市场对智能化人机工程化康复机器人的需求，有待进步的研究和发展。本文从使用的角度对人体上肢的运动原理进行了分析，设计出了种坐式上肢康复训练机器人，用于心脑血管疾病致瘫或者意外事故所造成上肢损伤的患者作上肢及其相关关节的康复训练。本设计的康复机器人机身是由放置于平台上的机座，两根可伸缩的立柱和上横梁及其手柄组成，并在其各个组成部分上分别装上上肢屈伸机构前后摆机构分合机构和手腕旋转机构各运动机构由单独的电机和减速器驱动，而传动机构的主件分别是传动轴丝杠螺母副同步齿形带传动副。康复机器人的立柱主要采用薄壁套筒，这样既减轻了重量，也使得丝杠螺母副能构得到套筒的固定和定位。整个设计主要要注意的主要问题是减重和减噪，避免整体结构过于庞大笨重。关键词康复上肢结构设计减重第章绪论.概述.康复机器人的国内外研究现状.上肢康复机器人系统的发展前景.本课题主要研究内容第章总体结构方案设计.总体方案设计.康复机器人框架造型的设计.本章小结第章伺服元件选择.电机选择升降机构电机选择前后摆机构电机选择分合机构电机选择手腕转动机构电机的选择.联轴器选择.蜗轮蜗杆减速器的选择.本章小结第章机械机构设计与计算.丝杠设计.锥齿轮设计.同步齿形带设计.轴设计与校核.轴承校核.键选择及校核计算.本章小结结论参考文献致谢第章绪论.概述据报道，我国岁以上的老年人已有.亿，占全国人口的，到年将达到.亿。在老龄人群众中有大量的脑血管疾病或神经系统疾病患者，这类患者多数伴有偏瘫症状。近年由于患心脑血管疾病使中老年患者出现偏瘫的人数不断增多，而且在年龄上呈现年轻化趋势。与此同时，由于交通运输工具的迅速增长，因交通事故而造成神经心痛损伤或者肢体损伤的人数也越来越多。在我国数以百万计的有神经科疾病病史和受到过意外伤害同时，根光杆滑轨固定于横梁的左右段机构中。把手贯穿于光杆滑轨，并与同步带连接在起，启动电机，就能够实现上肢的分合康复训练。在康复训练中，两根立柱在升降的过程中，难免会出现细微的传动误差，致使左右两根立柱的升降不同步，从而对整个机构造成破坏，因此，在横梁的端，通过圆柱销的铰连接，用以消除这种危害。在分合机构的设计中，最主要的就是横梁的设计以及横梁支承座的设计，横梁支承座有两个作用，个是支撑横梁，另个是固定电机。同时考虑到消除因丝杠传动不精确带来的误差，两端支承座的设计稍有不同，其中端采用了铰接连接。另外，由于分合机构采用的是同步齿形带传动，因此需要考虑相应的带的张紧措施。于是在横梁的中部开槽，用螺钉对中部轴承套的定位来实现带的张紧。其中，横梁支承座由两部分焊接而成，上部分是个型槽，下部分是个圆形的开孔法兰盘，用螺栓将其与立柱内套筒连接在起，这样，整个横梁就与立柱连为体了。手腕转动机构设计图.手腕康复结构运动简图手腕康复机构中，主要应当考虑对患者上肢的固定，重点在把手的设计。经过查阅文献充分思考之后，决定把手由手柄把手支架小臂护套组成，最后在把手上装上直流减速电机，组成手腕的康复训练机构。直流减速电机通过螺钉将其固定于把手支架法兰盘面上。小臂护套，通过吊环将其固定在把手支架上面。工作时，启动电机，在单片机的控制下，带动手柄绕电机轴旋转，从而带动手腕的转动，实现手腕的康复训练。.康复机器人框架造型的设计本次设计的坐式上肢康复机器人，主体结构采用金属材料，其承受外在的力量主要是患者的上肢，受力相对较小，所以，其各个零部件的大小尺寸应相对较小，用以减轻整体的重量。在综合考虑了康复机器人运动空间受力之后，立柱套筒的壁厚设计为。表.是人体主要尺寸表，根据其对人群中岁成年男子和岁成年女子各个主要不为尺寸的统计图.远程康复医疗训练机器人系统结构.上肢康复机器人系统的发展前景目前的康复机器人都能够在定程度上向患者提供简单的训练方案，研究结果表明机器人辅助治疗确有定疗效。从现有文献及临床需要来看，今后上肢康复机器人系统的研究可能集中在以下几个方面.康复医疗机器人系统设计机械设计是康复训练机器人系统的基础，应尽量简洁轻巧，具有定的灵活性，提高训练动作的种类，增大动作幅度，在三维空间内对患肢各个关节进行训练同时发展“多路复用”的网络康复医疗机器人系统，提高资源利用率。.控制策略与运动模式的设计由于患者的病情千差万别，因此，机器人要感知患肢状态力量和位置并采取相应的训练模式和控制策略，在控制系统适应性和稳定性传感器技术应用系统辨识和控制算法设计等方面需要作更深入的研究。.力反馈机器人应该能够实时检测患者与机器人之间的相互作用力，在患者主动能力不足时提供更大的辅助，而在患者有能力完成动作时，适当减小辅助甚至施加阻力，以便充分发挥患者残存的功能。.安全机制安全问题是康复机器人设计过程中的个重要方面，康复训练机器人必须根据临床康复训练的基本动作和安全性的要求，在设计中除了考虑机器人的功能实现外，还要防止患肢二次损伤，必须从机构设计硬件和控制系统软件两个方面保证康复机器人系统的安全性。.康复效果的评价机制与肌电信号检测相结合，探索训练参数与康复效果之间的关系，提高训练效果。大量实验的基础上，探索临床康复的初步规律，并建立新的康复评估方法，从而对运动功能的康复机制重新评估和理解。机器人具备许多人类所无法比拟的优点，例如长期稳定地重复训练，精确客观地测定训练与运动参数，提供实时反馈远程训练等。但是，目前康复训练机器人的研究仍然处于起步阶段。从近年的发展看，美国的著名大学如等对这领域的研究都十分重视，处于世界领先。国内的研究基础和对这领域的了解和把握与上述领先单位的差距并不很大，但在经费投入方面严重不足。由于我国的康复医学事业仍然处于起步阶段，但患者数量多治疗师资源缺乏，据此现状，发展康复训练医疗机器人系统更具实际意义。随着康复医疗机器人的研究和使用，有望简化医师与患者“对”的繁重治疗过程，推动残疾人“人人享有康复服务”这目标的实轮椅上的，是因为轮椅的移动扩大了机械手的工作范围，同时由于安装基座的改变致使机械手的刚性下降和抓取精度的降低，这种机械手也只是用于用于轮椅的患者，这是点不足。这种机械手已经成为面向应用的流行设计，系统，就是种基于轮椅的机械手系统，在电动轮椅上安装了个六自由度的机械手，能够帮助行动不便的老人和残疾人独立的行动。随着只能轮椅的研究发展，这种机械手也将会有很广泛的发展和应用。图.图.工作中的基于移动机器人的机械手。这类机械手是目前最先进的康复机械手，这种机械手安装在移动的机器人或者半自主的小车上从而适用于更多的患者使用，同时扩大了机械手的活动空间并提高了抓取的精度。.等人在日本实验室研制了种移动式康复机器人，作为“倒盲狗”以帮助盲人完成操作和搬运物体的任务。法国大学研制了种移动式康复机器人，使用者可以从工作站实施远程控制，使移动机器人实现定位和抓取工作。这种机械手系统都是需要由视觉灵巧操作运动传感导航及系统控制等电子系统组成，要求比较高，价格也是相对的比较昂贵。康复治疗机器人研究现状康复治疗机器人是康复医学和机器人技术的完美结合，不再把机器人当作辅助患者的工具，而是把机器人和计算机当作提高临床康复效率的新型治疗工具。康复治疗机器人在医疗实践上主要是用于恢复患者肢体运动系统的功能。按运动系统的问题可以划分为类类是生物力学或生物物理化学类型的应用，另类是运动学习。当人的肢体受外伤烧伤或做手术后，由于受伤组织的皮肤韧带和肌肉失去弹性而导致肢体运动的速度和范围受到限制。生物力学或生物物理化学类型的应用就是使用机器人系统来打破受伤肢体的运动范围。运动技能的学习或再学习，这是个囊括了竞争运动控制理论训练技术和人机接口问题等诸多方面的复杂问题。机。害的患者需要进行康复治疗，仅以中风为例，每年大约有，中风幸存者，其中的二百万病人在中风后存在长期的运动障碍。随着国民经济的发展，这个特殊群体已得到了更多人的关注，为了提高他们的生活质量，治疗康复和服务于他们的产品的技术和质量也在相应地提高。随着机器人技术和康复医学的发展，在欧洲美国和日本等国家，医疗康复机器人的市场占有率呈逐年上升的趋势，仅预测日本未来机器人市场，年医疗护理康复机器人的市场份额约为，美元，而到年将上升到美元，其增长率在机器人的所有应用领域中占据首位。因此，服务于四肢的康复设备的研究和应用有着广阔的发展前景。康复机器人是康复设备的种类型。康复机器人技术早已广受世界各国科研工作者和医疗机构的普遍重视，其中以欧美和日本的成果最为显著。在我国康复医学工程虽然得到了普遍的重视，而康复机器人研究仍处于起步阶段，些简单康复器械远远不能满足市场对智能化人机工程化的康复机器人的需求，有待进步的研究和发