发展。由于康复训练机器人要与人体直接相连,来带动肢体进行康复训练,所以对驱动器的安全性柔性的要求较高。康复肢体运动功能用机械肢体组合系列机器人,是多种同类机器人属于机器人领域,解决了本人发明的实用新型专利半身不遂患者康复学步机,只能带动人的大小臂大小腿康复运动功能,而不能带动手脚各关节运动的重大不足,主要技术特征是将半身不遂患者康复学步机略加改进后,在学步机的小臂绞链杆上安装了可以带动人手腕关节手指各个关节都能运动的机械手托板,在小腿铰链杆上安装了可以带动人脚踝脚指各个关节都能运动的机械脚托板后实现的,用途是康复肢体运动功能,带动患肢的各个关节每块骨骼每块肌肉每个筋键每条神经都在作患者万分渴望而大脑又支配不了的动作,通过较长时间的被动运动锻炼,最终使残疾人患肢的主动运动功能得到康复。本课题的研究目的是设计种坐式上肢康复训练机,用于心脑血管疾病致瘫或意外事故所造成的上肢体损伤的患者左上肢及相关关节康复训练。.康复机器人的国内外研究现状康复机器人是种自动化医疗康复设备,它以医学理论为依据,帮助患者进行科学而有效的康复训练,使患者的运动机能得到更快更好的恢复。目前,康复机器人已经广泛地应用到康复护理假肢和康复治疗等方面,这不仅促进了康复医学的发展,也带动了相关领域的新技术和新理论的发展。在立柱套筒的定位中,通过止口来实现精确定位。为了保证整个康复机器人的结构的稳定,各个零部件的垂直度,表面粗糙度都定要达到设计的要求,这样才能使真个结构在运动的过程总不会出项卡死之类的现象,同时也减小了噪声。此外,立柱的电机通过加腹板的电机支承架固定,支架通过螺钉固定在立柱座上图.前后摆机构运动简图面,这样,电机和立柱就连接在起,在前后摆的过程当中,整个立柱就能随着电机的转动而起运动。同时,支承架的垂直度也要达到精度要求,这样才能使电机轴与传动轴的同轴度达到所需的要求。前后摆机构设如图.所示康复机器人前后摆机构主要的功能是对患者的上肢进行前后摆康复训练。在设计的中,前后摆要满足下两个要求是摆动的角度要足够大,能够对患者上肢的肩关节肘关节进行充分的康复训练二是整个机构的稳定性安全性要好,在对患者进行康复训练的过程中,能够在任何位置实现安全的停止。因此,上肢前后摆机构装在基座上,由直流电机减速器涡轮蜗杆传动轴轴承座等组成。其中直流减速电机固定在底座平天上,通过联轴器将其与涡轮蜗杆连接在起,再通过联轴器将涡轮蜗杆与传动轴连接在起两根可伸缩的立柱通过键与轴而将其固定于轴承座上。这样通过单片机控制电机,电机的带动传动轴,就可实现对上肢前后摆的康复训练。在实现前后摆动的过程当中,涡轮蜗杆能够对机构实现自锁,使整个结构的稳定性安全性大大的增加。前后摆电机通过滑块型弹性联轴器与蜗杆减速器相连,蜗杆减速器通过型柱销弹性联轴器与传动轴相连。前后摆传动轴通过键与立柱座连接,其中立柱座与机座之间用套筒隔开,留有的间隙。整体结构较大,但是重量不大,此外轴承处要注意润滑。屈伸机构设计图.屈伸机构运动简图康复机器人的屈伸机构是实现对患者上肢进行屈伸康复训练,以达到对患者肩关节肘和肘关节的康复目的。设计时,要使患者的上肢能够得到足够充分的空间进行屈伸训练,因此,上肢屈伸机构借助左右对称布置的两根可伸缩的立柱来实现这个目的。现,提高残疾人的生活质量。同时,通过临床上使用积累的大量数据,将有助于认识训练参数与康复效果之间的关系,从而能够在机器人辅助脑神经康复治疗上取得更大的突破。因此,康复医疗训练机器人技术在现代康复医学和神经反馈训练有广泛的应用前景。.本课题主要研究内容本实用“上肢康复机器人”的机身是由放置于地面上的基座两根可以伸缩的立柱和上横梁组成,并在其各组成部分上分别装配上肢前后摆动机构上肢屈伸机构和上肢分合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。在单片机的控制下,实现患者的上肢前后摆屈伸分合运动以及手腕的转动康复训练也可启动部分电机,完成其中的部分康复训练。具体内容如下首先对上肢康复训练机器人进行原理分析,然后选择合理的设计方案,进行总体结构设计康复机器人上肢前后摆结构设计及康复机器人屈伸机构设计分合机构设计及手腕转动机构设计设计出系统的零部件,完成驱动原件和标准件的选择和校核,主要包括丝杠齿轮等机构的设计计算。确定结构尺寸,形状,材料,动力等参数,对齿轮主轴轴承进行必要的校核验算手绘和计算机绘制相结合,绘制整体装配图及主要零部件的零件图第章总体结构方案设计本设计的主要工作是设计个用于上肢康复的机器人,能够实现对上肢的上下屈伸分合以及手腕转动的康复训练。就本设计而言,设计的主体是两根可升降的立柱,放于地面与立柱相连的机座横梁与机座相连的立柱座同步齿型带及带轮等等。本章将对“上肢康复机器人”的结构设计及机械结构作出详细的分析和设计。.总体方案设计该康复机器人将采用电力驱动,用电机驱动来实现各个功能,对上肢进行康复训练。总体方案为机身由平台上面的机座两根可伸缩的立柱横梁以及手柄组成,并在其各组成部分上分别装上上肢前后摆机构上肢屈伸机构上肢分合机构和手腕转动机构各运动机构有单独的电机和减速器驱动传动机构的主件分别是传动轴丝杠螺母副以及同步带传动副。在康复机器人结构设计中,立柱主要由三部分组成,内套筒外套筒和丝杠螺母副,此外还有用于固定丝杠螺母副用的轴承套等附属结构。立柱的外套筒通过螺栓与立柱轴承套和立柱座连接在起,丝杠通过装在轴承套中的两个角接触球轴承定位和固定。机时利用康复医学中连续被动运动的基本原理对受伤肢体进行康复治疗的机械装置,是目前前为止唯的个机器人生物力学或生物物理化学类型的应用的例证。早在世纪年代初期就有医学团体运用机进行术后康复治疗的医学实践,此后也有用于膝肩肘关节等康复的机出现。单手刀技术水平限制,长期停留在“打关节”康复范围。目前,市场上已经有了用于腕关节和手指关节这样的“小关节”康复的机,但他们还不能像“大关节”机那样实现精确的控制。神经运动康复治疗机器人。目前这类机器人的研究比较活跃,用来康复治疗与神经运动有关的疾病,包括中风帕金森氏病和大脑性麻痹。美国麻省理工学院研制了种帮助中风患者康复治疗的机器人,它有个自由度,可以实现病人的肩肘和手在水平和竖直平面内的运动。在治疗过程中,把中风病人的手臂固定在个特制的手臂支撑套中,手臂支撑套固定在机器人臂的末端。病人的手臂按计算机屏幕上规划好的特定轨迹运动,屏幕上显示出虚拟的机器人操作杆的运动轨迹,病人通过调整手臂的运动可以使两条曲线尽量重合,从而达到康复治疗的目的。如果病人的手臂不能主动运动,机器人臂可以像传统康复医疗中临床医生的做法那样带动病人的手臂运动。图.为在治疗中风病人。图.中风病人在用治疗基于虚拟环境的康复医疗训练机器人系统。为了鼓励患者进行康复训练,提高康复训练的效果,在训练过程中吸引患者的兴趣是个主要方面。虚拟环境技术的发展使这种思想得以实现,研究者们采用基于虚拟环境的用户界面,通过些小游戏鼓励患者进行主动训练。基于虚拟环境的康复训练通常与网络相结合,因此,不仅具有远程康复机器人系统的优点,还提高了患者进行康复训练的能动性。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展。由于康复训练机器人要与人体直接相连,来带动肢体进行康复训练,所以对驱动器的安全性柔性的要求较高。康复肢体运动功能用机械肢体组合系列机器人,是多种同类机器人属于机器人领域,解决了本人发明的实用新型专利半身不遂患者康复学步机,只能带动人的大小臂大小腿康复运动功能,而不能带动手脚各关节运动的重大不足,主要技术特征是将半身不遂患者康复学步机略加改进后,在学步机的小臂绞链杆上安装了可以带动人手腕关节手指各个关节都能运动的机械手托板,在小腿铰链杆上安装了可以带动人脚踝脚指各个关节都能运动的机械脚托板后实现的,用途是康复肢体运动功能,带动患肢的各个关节每块骨骼每块肌肉每个筋键每条神经都在作患者万分渴望而大脑又支配不了的动作,通过较长时间的被动运动锻炼,最终使残疾人患肢的主动运动功能得到康复。本课题的研究目的是设计种坐式上肢康复训练机,用于心脑血管疾病致瘫或意外事故所造成的上肢体损伤的患者左上肢及相关关节康复训练。.康复机器人的国内外研究现状康复机器人是种自动化医疗康复设备,它以医学理论为依据,帮助患者进行科学而有效的康复训练,使患者的运动机能得到更快更好的恢复。目前,康复机器人已经广泛地应用到康复护理假肢和康复治疗等方面,这不仅促进了康复医学的发展,也带动了相关领域的新技术和新理论的发展。康复机器人有两种辅助型康复机器人和康复训练机器人