1、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。

2、行装置。连杆的长度精度要求较高，若大腿连杆或小腿连杆长度与使用者大腿或小腿长度不同，将会导致两者髋关节轴线膝关节轴线和踝关节轴线不同轴，这会直接导致两者在运动状态中出现运动干涉现象，两者偏差较大时，整个人机混合系统将无法正常工作。因此，在进行大小腿机械连杆设计时，把连杆设计成长度可调节的结构体尤为重要。其优点可避免出现实验对象单化，扩大使用对象有利于关节同轴度的调整，避免运动干涉现象。连杆设计时，要注意以下问题承载能力。连杆不仅是传动装置，而且也是执行装置，要考虑连杆自身重量气缸的重量和实验对象人体下肢各段的重量。刚度。为防止连杆在运动过程中产生过大的变形，从而影响到机器人的定位精度，因此，刚度必须满足要求。重量轻转动惯量小。关节长期制动，会使肌肉的破坏负最大载下降，能量储存也会明显减少，最终会导致肢体的完全瘫痪。用关节运动来。

3、后右脚瞬间的动作即为支撑段中期脚后跟离地左脚摆动过右脚后，右脚后跟离开地面的动作成为脚后跟离地脚指离地右脚后跟离地后，紧接着脚尖离地，此时即为右脚离开地面的瞬简，我们称之为脚指离地，由于它是右脚摆动前的动作，所以也称为预先摆动摆基于,步态,控制,节制,下肢,康复,痊愈,机器人,设计,优秀,优良,系统,图纸第章绪论.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。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。在美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。

4、德国柏林自由大学用者是下肢需要康复的患者和各关节在行走状态的最大值，具体数值见表.。表.各关节的运动范围关节活动形式人体行走最大值机器人关节取值人体关节活动最大值髋关节向前伸展.髋关节向后伸展.膝关节向前伸展膝关节向后伸展.踝关节背曲.踝关节跖曲.注各关节的零度位置是人体双脚并立，垂直站立。驱动器的选择康复机器人不同于工业机器人，因为它特殊的使用场合和使用对象，要求在能够完成功能的前提下，整个康复要要安全柔顺。本设计中的驱动器选择直线气缸。因为由传统的电液驱动的马达或液压缸驱动结构复杂，所需能源的消耗较大。考虑到安装和运动的方便，采用圆形气缸。关节结构的选择各个关节均为旋转关节。滚动轴承传动有摩擦阻力小，功率消耗少，启动容易等优点，可以充分利用气缸所作的功，减小机构体积。连杆结构的选择作为下肢大小腿的连杆机构既是传动装置又是执。

5、体内容如下双侧肢体支撑期。为双足着地由双侧肢体支撑体重的时期，又分为被测下肢在前的“前足着地双足支撑期”预承重期和被测下肢在后的“后足蹬地双足支撑期”摆动前期个时期。预承重期是从被侧足足跟着地至对侧足趾离地的时期摆动前期是从对侧足足跟着地至被侧足足趾离地的时期。侧足的预承重期即为对侧足的摆动前期。单侧肢体支撑期。仅由被测足承担体重的时期，即从对侧足足趾离地至对侧足足跟着地的时期，也是对侧肢体摆动期。摆动期。被测足不接触地面的时期，即从被测足足趾离地至同侧足跟着地的时期，也是对单侧肢体支撑期。步态各重要阶段动作脚后跟受般的步态历程，最开始的动作为右脚接触到地面的瞬间，也就是后脚跟刚与地面接触的动作前脚完全承载在脚后跟受力后，脚掌渐渐贴附地面，直到脚掌完全贴合地面，此刻即为前脚完全承载支撑段中期当右脚完全程载后，左脚开始摆动，摆动。

6、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。近年来，以气动元件柔性驱动器逐渐引起人们的重视，在医疗康复器械领域中得到越来越多的应用。本课题的研究目的是设计种用于脑损伤中风等病人的步态康复训练系统，帮助病人更好地进行康复训练，减轻他人的帮助，挺高效果。.康复机器人的国内外研究现状在对有运动障碍的老人或残疾人进行治疗和康复的过程中，使用康复机器人可以解决好多问题机器人的使用可以解决专业护理人员缺乏和医疗费用昂贵的问题，可以避免由于训练方法不科学和专业护理人员个人疏忽等主观原因引起的对病人的伤害，可供病人在家或工作场所使用，使病人获得更多的独立生活能力，提高了病人的生活质量等。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。

7、带动肌肉进行收缩运动，可以恢复和保持肌肉的收缩功能。髋肩关节膝关节踝关节是人体下肢关节中的三个主要关节。关节的运动学特征主要包括两部分是关节的活动幅度，二是如何达到这个活动范围。本设计就是根据这个原则进行的。自由度的设计人体下肢的灵活度很高，关节比较复杂。下肢运动关节主要包括髋关节膝关节踝关节个部分。髋关节是球窝关节，它的活动形式有种，分别是向前伸展向后伸展侧向内转外展和向内外扭转。膝关节有向前伸展向后伸展和侧向内转外展两种活动形式。踝关节有背跖屈侧向内转外展向内外扭转种形式的运动。每条腿有个自由度，想要设计出个能够完成下肢各个关节的康复运动的机器人非常难。考虑到有些关节运动消耗的能量小和结合康复医学的相关知识，确定个自由度髋关节的向前伸展向后伸展，膝关节的向前伸展向后伸展，踝关节的背曲和跖曲。总体结构有两条腿和个减重机构共个。

8、构走步状态分析方面也取得了些成果，在汉诺威年世界工业展览会上展出了名为图.的康复机器人模型。机器人主要由步态矫正器先进的体重支持系统和跑台组成。机器人以使用者为根本，通过对机器人的行为耐心合作及运动功能进行评估,建立了种更为有效的治疗方式，即机器人先侦测使用者的运动，并且跟随使用者的运行轨迹而不是强制使用者按照预定的轨迹运动，通过机器人的自适应功能，来满足使用者的不同需求，它可以调整训练参数以适合不同患者的需要。图.型康复机器人图.机器人德国柏林的研究所研制的，通过个可编程控制的脚踏板来带动患者实现步态的轨迹模拟，这个脚踏板由直线电机带动实现往复直线运动，脚踏板支撑部分类似于二自由度机械臂，由两个伺服电机驱动图.。图.系统在试验中美国加州大学伯克利分校的科学家研制出种机器人称为“伯克利末端外骨骼”，包括可以牢牢地固定在使用者脚。

9、自由度。基本参数的选取下肢康复机器人的运动学和人体的运动学相近，因此人体下肢关节的运动范围决定了下至康复机器人的关节运动范围。下肢康复机器人的关节运动范围至少要和人体行走时关节范围致。为了安全，机器人的关节运动范围般要小于人体关节运动范围的最大值。参考人体下肢各关节的运动角度，结合本设计的使它可以帮助患者进行运动机能恢复性训练，进行主动式步态训练。正常人在行走时脚在个步态周期内的运动情况如图.所示。图.步态周期个步行周期分为两个时期，支撑期和摆动期。支撑期是当脚和地面接触的时间，它占了个步行周期的。摆动期是脚在空中的时间，它占了个步行周期的。足跟接地即进入支撑期，足趾离地进入摆动期。支撑期占步行周期其中单侧肢体支撑期占，双侧肢体支撑期占，摆动期占步行周期的。双侧肢体支撑期中包括预承重期和摆动前期，各占步行周期。各时期划分及有关。

10、错的研究结果。下肢康复训练机器人发展主要经历了几个阶段。由早期的简单步行训练机发展到现在功能丰富符合人体运动机理的下肢康复训练机器人。早期发展的下肢康复训练系统是借助于跑步机悬吊系统等帮助患者进行运动训练，此种产品结构简单价格便宜，但训练过程中必须有专业人员的帮助，而且并不符合人体运动机理，还不能称为康复训练机器人，只能是种半自动的康复训练机械，如图.图.所示。图.图.中的步行训练机，它的功能单价格便宜，而且需要在专业护理人员的帮助下进行康复训练，这种机械对下肢病情比较轻的病人较合适。图.步行训练机图.悬挂式步行训练机随着机器人技术和康复医学的发展，人们对人的行走步态有了比较清楚的认识，开发出了些符合人体康复需要的产品。德国柏林自由大学开展了腿部康复机器人的研究，并研制了型康复机器人样机图.。瑞士苏黎士联邦工业大学在腿部康复机。

11、上但又不会和使用者摩擦的金属支架，以及用来承载重物的背包式外架和动力设备等，这种机器人除了可以帮助正常人增加负载能力外还可以帮助下肢残疾的病人行走，定程度上恢复下肢功能图.。图.日本筑波大学实验室的科学家和工程师们，研制出了世界上第种商业外骨骼机器人，图.，准确地说，是自动化机器人腿“混合辅助腿”。这种装置能帮助残疾人以每小时公里的速度行走，毫不费力地爬楼梯。除“混合辅助腿”外，日本还研制成功了种全身性外骨骼机器人。神奈川理工学院研制的“动力辅助服”图.可使人的力量增加.倍，使用肌肉压力传感器分析佩戴者的运动状况，通过复杂的气压传动装置增加人的力量。这种装置最初是为护士研制的，用来帮助她们照料体重较大或根本无法行走的病人。现在已经有残疾人在这种机器人的帮助下实现了登山运动。图.机器人图.美国研究中心开创了机器人系统量化步行能力。

12、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。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。对于中风偏瘫下肢运动机能损伤等患者来说，下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。

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