發(fā)布時(shí)間：2020-12-05 02:06

　　手的運(yùn)動(dòng)功能是人類得以正常便利生活、學(xué)習(xí)和工作的基本保障。偏癱患者及各種外力引起的手外傷是造成人手運(yùn)動(dòng)功能障礙甚至喪失的兩個(gè)重要原因。康復(fù)器材主要用于患者的輔助性康復(fù)治療,根據(jù)連續(xù)被動(dòng)活動(dòng)理論,患者可以在盡可能短的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)健康�？v觀現(xiàn)有的手指康復(fù)器材,大多數(shù)要么運(yùn)動(dòng)形式單一,要么只有被動(dòng)訓(xùn)練模式,因此患者不能得到全面有效的康復(fù)治療。本課題提出了一種創(chuàng)新型手指康復(fù)器材,具有機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、訓(xùn)練模式多樣化、性價(jià)比高等特點(diǎn)。首先,分析了手指的生物學(xué)尺寸、運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)以及運(yùn)動(dòng)的自由度,將其作為手指康復(fù)器設(shè)計(jì)的理論依據(jù);基于手指的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)將自由度合理簡(jiǎn)化,設(shè)計(jì)出了以帶傳動(dòng)為主的機(jī)械結(jié)構(gòu);利用ANSYS Workbench對(duì)機(jī)構(gòu)關(guān)鍵零部件進(jìn)行有限元分析接著優(yōu)化機(jī)構(gòu)尺寸和外形。其次,對(duì)手指康復(fù)器進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)以及動(dòng)力學(xué)分析,規(guī)劃四指的運(yùn)動(dòng)軌跡,將其作為電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的控制設(shè)計(jì)要求,建立人機(jī)結(jié)合運(yùn)動(dòng)模型以及對(duì)其進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,評(píng)估了不同手指長(zhǎng)度患者的康復(fù)訓(xùn)練效果。最后,介紹整個(gè)機(jī)構(gòu)的控制系統(tǒng),并設(shè)計(jì)控制算法利用MATLAB對(duì)電機(jī)控制算法仿真,驗(yàn)證了下位機(jī)程序的有效性;針對(duì)康復(fù)器主動(dòng)訓(xùn)練控制算法提出一種基于自抗擾控... 

【文章來(lái)源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁(yè)數(shù)】：83 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

美國(guó)的 Cybergrasp 康復(fù)機(jī)械手

圖 1-1 美國(guó)的 Cybergrasp 康復(fù)機(jī)械手 圖 1-2 美國(guó)的 Dextrous Hand Master(3) 意大利研發(fā)的智能康復(fù)機(jī)器手(Gloreha)Gloreha 是第一臺(tái)針對(duì)早期手部康復(fù)訓(xùn)練的智能康復(fù)機(jī)器手，通過(guò)驅(qū)動(dòng)患者的手端進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練治療，這款智能康復(fù)機(jī)器手可完成全范圍手指屈曲-伸展練習(xí)穿戴輕柔舒適，在康復(fù)訓(xùn)練過(guò)程中，患者手部可達(dá)到無(wú)負(fù)重感，手掌可以自由完成 12 種同等精細(xì)動(dòng)作，也可以進(jìn)行實(shí)物操作訓(xùn)練。在康復(fù)訓(xùn)練的同時(shí)通過(guò)動(dòng)導(dǎo)，即患者手部的運(yùn)動(dòng)與動(dòng)畫(huà)中手部的運(yùn)動(dòng)同步加以音頻等多元素的綜合刺激圖 1-3)，能夠?qū)�患者神�?jīng)認(rèn)知功能的恢復(fù)起到促進(jìn)作用，大大縮短了神經(jīng)康復(fù)和康復(fù)的治療周期[30]。(4) 法國(guó) KINETEC 公司的 Maestra 型便攜式康復(fù)器法國(guó) KINETEC 公司的康復(fù)器運(yùn)動(dòng)軌跡完全符合所訓(xùn)練部位的生理曲線，是一款、持續(xù)性、無(wú)疼痛范圍內(nèi)進(jìn)行連續(xù)被動(dòng)活動(dòng)[31]，Maestra 能夠使一根手指的 3 個(gè)同步運(yùn)動(dòng)，并且通過(guò)拇指對(duì)指功能正確復(fù)合握拳的被動(dòng)運(yùn)動(dòng)(如圖 1-4)， 運(yùn)動(dòng)軌配屈曲生理螺旋曲線[32]。

圖 1-1 美國(guó)的 Cybergrasp 康復(fù)機(jī)械手 圖 1-2 美國(guó)的 Dextrous Hand Master(3) 意大利研發(fā)的智能康復(fù)機(jī)器手(Gloreha)Gloreha 是第一臺(tái)針對(duì)早期手部康復(fù)訓(xùn)練的智能康復(fù)機(jī)器手，通過(guò)驅(qū)動(dòng)患者的手端進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練治療，這款智能康復(fù)機(jī)器手可完成全范圍手指屈曲-伸展練習(xí)穿戴輕柔舒適，在康復(fù)訓(xùn)練過(guò)程中，患者手部可達(dá)到無(wú)負(fù)重感，手掌可以自由完成 12 種同等精細(xì)動(dòng)作，也可以進(jìn)行實(shí)物操作訓(xùn)練。在康復(fù)訓(xùn)練的同時(shí)通過(guò)動(dòng)導(dǎo)，即患者手部的運(yùn)動(dòng)與動(dòng)畫(huà)中手部的運(yùn)動(dòng)同步加以音頻等多元素的綜合刺激圖 1-3)，能夠?qū)�患者神�?jīng)認(rèn)知功能的恢復(fù)起到促進(jìn)作用，大大縮短了神經(jīng)康復(fù)和康復(fù)的治療周期[30]。(4) 法國(guó) KINETEC 公司的 Maestra 型便攜式康復(fù)器法國(guó) KINETEC 公司的康復(fù)器運(yùn)動(dòng)軌跡完全符合所訓(xùn)練部位的生理曲線，是一款、持續(xù)性、無(wú)疼痛范圍內(nèi)進(jìn)行連續(xù)被動(dòng)活動(dòng)[31]，Maestra 能夠使一根手指的 3 個(gè)同步運(yùn)動(dòng)，并且通過(guò)拇指對(duì)指功能正確復(fù)合握拳的被動(dòng)運(yùn)動(dòng)(如圖 1-4)， 運(yùn)動(dòng)軌配屈曲生理螺旋曲線[32]。


本文編號(hào)：2898667