康復(fù)訓(xùn)練裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（含cad圖）

摘    要

新進(jìn)發(fā)展的步態(tài)訓(xùn)練儀在不過分強(qiáng)調(diào)治療學(xué)的條件下，針對(duì)腿部外傷和腿部運(yùn)動(dòng)功能障礙的患者康復(fù)治療訓(xùn)練問題，提出了通過虛擬樣機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制的康復(fù)機(jī)器人系統(tǒng)方案，參照人體下肢基本尺寸，對(duì)康復(fù)機(jī)器人的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了三維建模并進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)分析。同時(shí)，運(yùn)用軟件對(duì)康復(fù)機(jī)器人進(jìn)行了工作空間的分析和運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真,確保了康復(fù)機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和控制上的可行性。該設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作空間相對(duì)較大，同時(shí)能夠根據(jù)不同人群調(diào)整設(shè)計(jì)參數(shù)，適應(yīng)性強(qiáng)，對(duì)下肢康復(fù)的研究有著積極作用。使患者可以利用儀器反復(fù)地進(jìn)行步態(tài)訓(xùn)練模擬練習(xí)。
該訓(xùn)練儀器能夠模擬步態(tài)運(yùn)動(dòng)的相應(yīng)關(guān)系，并根據(jù)病人的身體狀況提供一定的支撐力，同時(shí)對(duì)水平和垂直方向的重心偏移進(jìn)行控制?；颊呤褂孟轮祻?fù)訓(xùn)練機(jī)時(shí)與正常行走非常相近。輕偏癱患者在使用訓(xùn)練儀時(shí)僅需要一個(gè)護(hù)士來提供很少的幫助。該設(shè)計(jì)不但包含了機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，而且進(jìn)行了實(shí)體造型，可以很直觀的觀察機(jī)器結(jié)構(gòu)。更進(jìn)一步的動(dòng)態(tài)仿真更為該機(jī)器人提供了性能保證。在使用過程中患者的步態(tài)運(yùn)動(dòng)可以達(dá)到高度均勻，沖擊極小，并且很少出現(xiàn)肌肉痙攣現(xiàn)象。
關(guān)鍵詞：訓(xùn)練裝置；康復(fù)訓(xùn)練；步態(tài)恢復(fù)；肢體平衡
 
Rehabilitation training device structure design
Abstract
New development of gait training instrument not emphasize the therapeutic conditions, aiming at leg injury and leg movement function obstacle of patients rehabilitation training problems, and put forward by virtual prototype of remote control of rehabilitation robots system solutions referring to the human body limb basic sizes of rehabilitation robots the overall structure of the three-dimensional modeling and kinematics analysis. At the same time, using the software to rehabilitation robots on the working space analysis and kinematics simulation, insure the rehabilitation robots structure design and control feasibility. The equipment is simple in structure, work space is opposite bigger, can also according to different groups of adjustment design parameters, the adaptability is strong, in the lower extremities, rehabilitation of research has the positive role. Make a patient can use instrument and error gait training simulation practice.
This training instrument can simulate movement corresponding relation of gait, and according to the patient's health provide certain volume, at the same time on the horizontal and vertical direction control center of cheap. Patients use lower limbs rehabilitation training temporal-spatial close. Light hemiplegia in patients with training instrument used when need only a nurse to offer little help. This design not only includes institution structure design, and the solid modeling, can very intuitive observation machine structure. Further more, the robot dynamic simulation provides the performance guarantee. In use process patients exercise can achieve high gait of a uniform, impact is tiny, and rarely appears muscle spasm phenomenon.
Keywords：Lower limbs rehabilitation ；rehabilitation training ；Gait recovery ；Body balance.
 
目　　錄

摘要 ………………………………………………………………………………… Ⅰ
Abstract ……………………………………………………………………………… Ⅱ
第1章 緒論  ……………………………………………………………………………… 1
  1.1 選題的背景、目的和意義 ………………………………………………………… 1
  1.2 現(xiàn)階段成果分析 ……………………………………………………………… 3
  1.3 課題研究?jī)?nèi)容 ………………………………………………………………… 4
第2章 機(jī)構(gòu)方案的擬定與初步計(jì)算 …………………………………………………… 6
  2.1 基本數(shù)據(jù)的取得 ………………………………………………………………… 6
  2.2 機(jī)構(gòu)方案的擬定 ………………………………………………………………… 7
    2.2.1 步態(tài)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) ………………………………………………………………… 7
    2.2.2 腳姿踏板調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) …………………………………………………………… 8
    2.2.3 方案的整合 …………………………………………………………………… 9
  2.3 基本尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算 ………………………………………………………… 10
  2.4 主要參數(shù)計(jì)算 ……………………………………………………………… 13
    2.4.1 速度的分析 ………………………………………………………………… 13
    2.4.2 受力分析 …………………………………………………………………… 15
    2.4.3 轉(zhuǎn)矩及功率的計(jì)算 ………………………………………………………… 16
第3章 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) …………………………………………………………………… 18
  3.1 動(dòng)力源的選擇 …………………………………………………………………… 18
  3.2 鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì) ……………………………………………………………………… 20
  3.3 主軸軸系的確定 ………………………………………………………………… 24
  3.4 曲柄與連桿 ……………………………………………………………………… 26
  3.5 腳姿調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) …………………………………………………………………… 27
    3.5.1 電動(dòng)機(jī)的選擇 ……………………………………………………………… 28
    3.5.2 結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算 ………………………………………………………… 28
  3.6 其他零件的選擇 ………………………………………………………………… 30
  3.7 相關(guān)校核 ………………………………………………………………………… 31
    3.7.1 主軸強(qiáng)度校核 ……………………………………………………………… 31

    3.7.2 軸承的校核 ………………………………………………………………… 33
    3.7.3 連桿撓度校核 ……………………………………………………………… 34
第4章 實(shí)體造型 ………………………………………………………………………… 36
  4.1實(shí)體造型簡(jiǎn)介 ……………………………………………………………………… 36
  4.2發(fā)展歷程 …………………………………………………………………………… 37
  4.3分類和方法 ………………………………………………………………………… 38
    4.3.1實(shí)體造型的分類 ……………………………………………………………… 38
    4.3.2造型的方法 …………………………………………………………………… 39
  4.4實(shí)體造型 …………………………………………………………………………… 40
結(jié)論 …………………………………………………………………………………… 41
致謝 ………………………………………………………………………………… 42
參考文獻(xiàn) ………………………………………………………………………………… 43