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《燕山大学》 2013年
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基于人机工程学的上下肢康复训练器设计与分析

侯慧娜  
【摘要】:现代临床医学已经扭转了重治疗、轻康复的治疗理念,肢体残障患者对康复治疗质量的要求也越来越高,而康复医师缺口较大,这种供需不均衡使得对康复机器人的需求量越来越大。目前康复机器人的研究已成为各国学者和公司研究的热点,具有重要的社会意义和研究价值。 本文依据临床康复医学理论,提出了一种能够顺应临床康复训练规律、具有多种训练模式的康复训练器,可根据患者的不同康复阶段、不同康复要求提供被动训练、主动辅助训练、主动训练、抗阻训练以及功能性电刺激训练,并且还可以通过测力模式定量的分析患者的康复程度。本康复训练器结构简单、人机融合性好、移动方便、人机界面直观,可根据需要分别进行上肢和下肢康复训练。 首先,基于人机工程学理论对康复训练器部分结构进行了设计,使得训练器更舒适、更容易操作。 其次,结合人体上肢和下肢的运动特点和生理尺寸,将人肢体和康复训练器结合在一起分别简化出了上肢训练时空间四连杆机构刚体模型和下肢训练时平面四连杆机构刚体模型,并对人机模型做了运动学和动力学分析,建立了上肢训练时运动学数学模型和下肢训练时动力学数学模型。 再次,基于HAM(人类自适应机电一体化)理论,简要提出了被动、主动辅助以及抗阻训练模式的控制策略。并利用ADAMS仿真软件对所建立的运动学和动力学数学模型进行了仿真验证。 最后,借助CATIAV5中的人机工程分析模块将虚拟人体和训练器结合在一起,对分别在上肢和下肢训练时训练器的高度可调范围以及曲柄的长度等能否满足要求做了评估。分析了座椅与训练器的距离以及其高度的变化对肢体舒适度的影响,进而反映了康复效果的好坏。
【学位授予单位】:燕山大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TH789;TB18

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 许晓云;栗北;马臣;李洁;;CATIA V5人机工程分析方法在康复器设计中的应用研究[J];河北工业大学学报;2008年05期
2 王理研;官奕;宋爱国;;基于Internet的远程控制康复训练机械臂[J];测控技术;2007年06期
3 邓志东;程振波;;我国助老助残机器人产业与技术发展现状调研[J];机器人技术与应用;2009年02期
4 张秀峰;季林红;王景新;;辅助上肢运动康复机器人技术研究[J];清华大学学报(自然科学版);2006年11期
5 胡宇川,季林红;从医学角度探讨偏瘫上肢康复训练机器人的设计[J];中国临床康复;2004年34期
6 李会军;宋爱国;;上肢康复训练机器人虚拟环境建模技术[J];中国组织工程研究与临床康复;2007年44期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 张佳帆;基于柔性外骨骼人机智能系统基础理论及应用技术研究[D];浙江大学;2009年
2 杨勇;手臂康复机器人系统研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 杜宁;基于3-RRC并联机构的上肢康复机器人设计[D];燕山大学;2012年
2 甄红卫;脚踏车式下肢康复训练器设计及研究[D];燕山大学;2012年
3 胡宇川;偏瘫上肢复合运动康复训练机器人的研制[D];清华大学;2004年
4 朱辉;装载机驾驶室人机工程设计方法研究[D];福州大学;2005年
5 张伟;产品设计中人机工程学的仿真研究[D];上海交通大学;2006年
6 程大丹;上下肢主被动康复器的设计及人机工程学研究[D];太原理工大学;2010年
7 李先花;基于人机工程学的扭腰康复训练机设计[D];太原理工大学;2010年
8 袁春玲;外骨骼上肢运动示教装置的设计与仿真[D];青岛大学;2012年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 金仁祥;唐传赵;;一种新型汽车内饰件聚氨酯发泡生产线[J];安徽科技;2008年07期
2 彭溶;温建民;梁朝;;针刀治疗膝骨关节炎疗效评价[J];中医药临床杂志;2011年05期
3 郑颖;高喜银;;计算机辅助农机产品的人机分析方法研究[J];安徽农业科学;2011年13期
4 葛洪央;葛新锋;;机器人运动学的旋量表述[J];安徽农业科学;2012年10期
5 任建荣;李建刚;;如何提高卫生职业教育中神经解剖教学质量[J];安徽卫生职业技术学院学报;2010年05期
6 刘燕;;柔道一本背负投技术运动学分析与评价[J];安阳工学院学报;2011年04期
7 李振宇;郭晓波;;一种用于康复训练患肢动力学模型参数辨识的算法[J];安阳工学院学报;2011年06期
8 时国平;刘赣伟;;工业机器人示教盒系统的设计[J];兵工自动化;2006年05期
9 刘伟;齐晓慧;;基于视觉的机械手臂自主抓物的实现[J];兵工自动化;2008年12期
10 王睿;庄达民;;基于舒适性分析的舱室手操纵装置优化布局[J];兵工学报;2008年09期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王云;;载货车传动轴的布置与验算[A];“2011西部汽车产业·学术论坛”暨四川省汽车工程学会四届第九次学术年会论文集[C];2011年
2 王余锐;王金武;;联合收割机驾驶室驾驶舒适性的人因工程分析[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
3 冯艳春;;火灾应急增设触摸型疏散指示标志的必要性和可行性研究[A];第十四届海峡两岸及香港、澳门地区职业安全健康学术研讨会暨中国职业安全健康协会2006年学术年会论文集[C];2006年
4 熊青春;王健强;;基于机构精度通用算法的机器人位姿误差建模[A];首届中国CAE工程分析技术年会暨2005全国计算机辅助工程(CAE)技术与应用高级研讨会论文集[C];2005年
5 李萌;骆琪;;用户体验反馈挑战电子教室交互设计的人性化[A];第一届建立和谐人机环境联合学术会议(HHME2005)论文集[C];2005年
6 郭金浩;;基于螺旋理论的汽车转向操纵机构分析[A];江苏省汽车工程学会第九届学术年会论文集[C];2010年
7 尹永富;;浅谈机床外罩设计[A];第四届十三省区市机械工程学会科技论坛暨2008海南机械科技论坛论文集[C];2008年
8 刘良生;梁栋;;四自由度教学机器人的研究[A];绿色制造与低碳经济——2010年海南省机械工程学会、海南省机械工业质量管理协会“年会”暨机械工程科技学术报告会论文集[C];2010年
9 尹永富;;浅谈机床外罩设计[A];云南省机械工程学会第七届学术年会暨十三省区市机械工程学会学术年会论文集[C];2008年
10 马广韬;房靖钧;;沈阳市交通指引系统概念设计研究[A];第八届沈阳科学学术年会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘攀;绳索牵引机器人及虚拟重力系统研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 张克涛;变胞并联机构的结构设计方法与运动特性研究[D];北京交通大学;2010年
3 皮阳军;电液伺服并联六自由度舰船运动模拟器轨迹跟踪控制及其应用研究[D];浙江大学;2010年
4 江先志;驱动关节在康复机器人中的应用[D];华中科技大学;2011年
5 徐红旗;青年人优势提举技术研究[D];北京体育大学;2011年
6 邹廷铸;我国高水平网球运动员四种发球动作的生物力学研究[D];北京体育大学;2011年
7 佟丽娜;基于力学量信息获取系统的人体摔倒过程识别方法研究[D];中国科学技术大学;2011年
8 付海燕;步态分析技术在膝骨性关节炎诊断及中医康复治疗中的应用[D];广州中医药大学;2011年
9 段铁城;基于人机工程学的油锯伐木作业姿势研究[D];东北林业大学;2011年
10 郭秀丽;采伐联合机机械手运动分析与控制系统研究[D];东北林业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙晓红;小口径深井救援机器人的设计研究[D];山东科技大学;2010年
2 陈斌;PJR-2X型喷浆机器人交互式虚拟样机系统开发[D];山东科技大学;2010年
3 殷慧;机器人假肢功能设计与分析[D];山东科技大学;2010年
4 梁春辉;拟人灵巧手的设计及其工作空间研究[D];浙江理工大学;2010年
5 郭大杰;3-PRRRR移动并联机构自由度、约束奇异和运动学分析[D];浙江理工大学;2010年
6 赵进科;正交三自由度并联机构动力学分析[D];郑州大学;2010年
7 孙厚涛;智能助力设备平面运动系统设计与研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 张威;多功能助行机器人控制系统设计与实验研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 万晓正;平面绳牵引并联机构的控制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 李建朋;水下机器人浮力调节系统及其深度控制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈桂岭,柴玲;健身器材市场现状研究[J];安徽体育科技;2004年03期
2 刘向哲;中风后遗症治疗体会[J];中国医药学报;2004年03期
3 阎勇舟,郁新颜;产品包装的舒适性研究[J];包装工程;2005年01期
4 张峻霞,梅飞雪,赵俊芬;CATIA V5人机工程学功能及应用[J];包装工程;2005年03期
5 尚淼;;医疗器械产品中人性化设计的探索与研究[J];包装工程;2007年03期
6 杨磊,高晓辉,何平,刘宏;HIT机器人灵巧手基关节位置/力矩控制[J];电机与控制学报;2005年03期
7 王春生;腰肌劳损[J];中国实用乡村医生杂志;2005年08期
8 张布和,张永东,田耕;国人胸骨的形态测量[J];解剖学研究;2002年02期
9 丑武胜,王田苗;基于互联网的机器人远程实验系统[J];高技术通讯;2003年08期
10 沈钺,刘学梅;脑卒中的康复治疗[J];国外医学.护理学分册;2000年11期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 周长斗;;强化肩关节被动旋转运动对肩关节周围炎肩关节活动度的影响[A];第四届全国康复治疗学术大会论文摘要汇编[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 昌吉州人民医院骨二科主任 副主任医师 熊亚林;[N];昌吉日报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 李晓明;基于外骨骼技术的机器人远程控制[D];浙江大学;2004年
2 罗炯;自行车测试车研制及踏蹬技术诊断分析系统软件的开发[D];北京体育大学;2005年
3 姜海波;人体下肢关节系统的生物力学行为研究[D];中国矿业大学;2008年
4 刘珊;人体上肢与上肢康复机器人运动控制研究[D];华中科技大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 付鹏;计算机辅助人机工程设计的虚拟人研究[D];西北工业大学;2003年
2 霍发仁;人机界面设计研究[D];武汉理工大学;2003年
3 孟兆祥;早期康复对脑卒中功能结局的影响[D];安徽医科大学;2004年
4 胡宇川;偏瘫上肢复合运动康复训练机器人的研制[D];清华大学;2004年
5 任宇鹏;辅助上肢运动功能康复机器人的控制和评价系统研究[D];清华大学;2004年
6 李桂莉;物料抓取机械手结构与控制系统研究[D];山东科技大学;2005年
7 于海波;并联式踝关节康复机器人系统设计[D];燕山大学;2006年
8 罗小美;基于ADAMS人体动力学的建模与仿真研究[D];广东工业大学;2006年
9 陈建涛;3RRC并联机器人机构的运动分析及控制研究[D];山东理工大学;2006年
10 张伟;产品设计中人机工程学的仿真研究[D];上海交通大学;2006年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张友荣,刘诗华,夏斌,刘椿;CM-Ⅲ型柴油机训练器电气控制系统的设计[J];移动电源与车辆;2004年03期
2 琼纳生·格拉克曼 ,常晓明;嵌入式智能训练器[J];情报指挥控制系统与仿真技术;1998年02期
3 ;EASAMS获得研制海鹰战术训练器的合同[J];情报指挥控制系统与仿真技术;1998年02期
4 孟昭珍;用高逼真度的维护训练器的考核和训练[J];情报指挥控制系统与仿真技术;2000年11期
5 代庆梅;;国航西南分公司A320飞行训练器正式投入训练[J];空运商务;2007年22期
6 ;国内信息之窗[J];医疗保健器具;1998年02期
7 郭俊,聂志萍,李永胜,李元宗;摔跤训练器主体与模拟人连接机构的分析与改进[J];太原理工大学学报;2005年01期
8 刘宗仁;;苏联自行榴弹炮训练器[J];现代兵器;1985年07期
9 ;图片消息[J];国际航空;1995年09期
10 薛澄歧;CPM运动训练器设计[J];机械制造与自动化;1999年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 侯志强;侯书军;韩晋;袁泉;;振动残肢训练器作用机理的动态仿真研究[A];第七届全国康复医学工程与康复工程学术研讨会论文集[C];2010年
2 李军;;2H-4000轮机仿真训练器数据通讯方案设计[A];第六届长三角科技论坛航运分论坛暨江苏省航海学会2009年学术年会论文集[C];2009年
3 傅凤岐;;现代军用仿真训练器的特点及发展趋势分析[A];二○○一年中国系统仿真学会学术年会论文集[C];2001年
4 孙俊;;船舶防污装置在WMS-2000型轮机仿真训练器中的设计及实现[A];2001系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2001年
5 韩毛毛;陈跃;;介绍一种老年长期卧床者使用的床上康复训练器[A];中华护理学会全国第12届老年护理学术交流暨专题讲座会议论文汇编[C];2009年
6 韩根生;韩苏;;思维训练器的构造与运用原理[A];全国民政医学护理专业第三次学术会议论文汇编[C];2001年
7 杨泽宇;朱永祥;孔晓丽;;基于IEAS为平台的轮机模拟器主机遥控模块的开发[A];第六届长三角科技论坛航运分论坛暨江苏省航海学会2009年学术年会论文集[C];2009年
8 洪涛;;轨迹控制下肢力量训练器的研究——一种评价和培养专项力量的新装置[A];第十届全国运动生物力学学术交流大会论文汇编[C];2002年
9 李妮;林新;彭晓源;朱定国;;飞行训练器电动操纵负荷系统监控软件的开发[A];第十二届中国体视学与图像分析学术会议论文集[C];2008年
10 张国林;郭兰;;慢性阻塞性肺疾病康复治疗的初步探讨[A];中国康复医学会第二届全国康复治疗学术会议论文汇编[C];1999年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 马一鸣;伸腰训练器的四种练习方法[N];医药养生保健报;2006年
2 通讯员 张军;华翼蓝天结束我国训练器进口历史[N];中国知识产权报;2006年
3 本报记者  常微 通讯员  贾旭;华翼蓝天:实现中国民用飞机训练器零突破[N];天津日报;2006年
4 鲁进军;美完成B—2挂装重型钻地炸弹适应性的审查[N];中国航空报;2009年
5 本报记者 黄海京 通讯员 王蕾;“华翼”领飞民航飞行模拟机[N];天津日报;2006年
6 吕义民、冯建东;一套器材上练多个课目[N];解放军报;2004年
7 本报记者 魏伟;创新是他人生的不懈追求[N];陕西日报;2011年
8 北京朝阳医院 主任医师 曲铁兵;换膝关节后勿忙用功能训练器[N];家庭医生报;2010年
9 李维军 宋文龙;和平社区残疾人康复站设施完善服务佳[N];朝阳日报;2009年
10 本报记者 唐先武 通讯员 李兵峰;“科技之师”的科技阅兵[N];科技日报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杨长斌;推拉效应模拟方法及防护训练方案的研究[D];第四军医大学;2007年
2 宋薇;基于物理模型的人体运动建模与仿真[D];武汉理工大学;2012年
3 颜凌波;乘用车的翻滚碰撞特性及防护措施研究[D];湖南大学;2012年
4 胡芝兰;静态图像中基于MF-OAR人体模型的上半身姿势估计[D];清华大学;2009年
5 黄新;个性化人体模型与肢体协同运动研究[D];东华大学;2012年
6 胡立文;旋转人体模型不同解剖部位紫外线暴露规律研究[D];中国医科大学;2010年
7 刘春荣;面向汽车人机工程设计的人体建模系统及其关键技术研究[D];武汉理工大学;2002年
8 关景火;三维人体的弹性表面分层模型研究[D];华中科技大学;2004年
9 马官营;人体肠道诊查微型机器人系统及其无线供能技术研究[D];上海交通大学;2008年
10 赵焕彬;运动技术可视化实时生物力学诊断系统的研制[D];河北师范大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 侯慧娜;基于人机工程学的上下肢康复训练器设计与分析[D];燕山大学;2013年
2 甄红卫;脚踏车式下肢康复训练器设计及研究[D];燕山大学;2012年
3 唐鹏飞;智能人体对抗训练器的设计与实现[D];安徽大学;2012年
4 刘欣;踏板式步态康复训练器研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
5 吴雄;穿戴式下肢康复训练器研究与初步实现[D];长安大学;2011年
6 王昌俊;基于MSP430单片机的搏击训练器设计与实现[D];曲阜师范大学;2013年
7 于亮;XX高炮数字式遥控航路装定训练器的设计与实现[D];西北大学;2012年
8 郑志超;步行康复训练器及其控制策略研究[D];大连理工大学;2012年
9 张欣;面向对象方法在“岸边集装箱起重机”仿真训练器中的应用[D];上海海事大学;2004年
10 潘洋;岸边集装箱起重机仿真训练系统评分模型的建立和实现[D];上海海事大学;2005年
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