康復訓練裝置結構設計（含cad圖）

摘    要

新進發(fā)展的步態(tài)訓練儀在不過分強調治療學的條件下，針對腿部外傷和腿部運動功能障礙的患者康復治療訓練問題，提出了通過虛擬樣機進行遠程控制的康復機器人系統(tǒng)方案，參照人體下肢基本尺寸，對康復機器人的整體結構進行了三維建模并進行了運動學分析。同時，運用軟件對康復機器人進行了工作空間的分析和運動學仿真,確保了康復機器人結構設計和控制上的可行性。該設備結構簡單，工作空間相對較大，同時能夠根據(jù)不同人群調整設計參數(shù)，適應性強，對下肢康復的研究有著積極作用。使患者可以利用儀器反復地進行步態(tài)訓練模擬練習。
該訓練儀器能夠模擬步態(tài)運動的相應關系，并根據(jù)病人的身體狀況提供一定的支撐力，同時對水平和垂直方向的重心偏移進行控制?；颊呤褂孟轮祻陀柧殭C時與正常行走非常相近。輕偏癱患者在使用訓練儀時僅需要一個護士來提供很少的幫助。該設計不但包含了機構結構設計，而且進行了實體造型，可以很直觀的觀察機器結構。更進一步的動態(tài)仿真更為該機器人提供了性能保證。在使用過程中患者的步態(tài)運動可以達到高度均勻，沖擊極小，并且很少出現(xiàn)肌肉痙攣現(xiàn)象。
關鍵詞：訓練裝置；康復訓練；步態(tài)恢復；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 課題研究內容 ………………………………………………………………… 4
第2章 機構方案的擬定與初步計算 …………………………………………………… 6
  2.1 基本數(shù)據(jù)的取得 ………………………………………………………………… 6
  2.2 機構方案的擬定 ………………………………………………………………… 7
    2.2.1 步態(tài)運動機構 ………………………………………………………………… 7
    2.2.2 腳姿踏板調節(jié)機構 …………………………………………………………… 8
    2.2.3 方案的整合 …………………………………………………………………… 9
  2.3 基本尺寸的設計計算 ………………………………………………………… 10
  2.4 主要參數(shù)計算 ……………………………………………………………… 13
    2.4.1 速度的分析 ………………………………………………………………… 13
    2.4.2 受力分析 …………………………………………………………………… 15
    2.4.3 轉矩及功率的計算 ………………………………………………………… 16
第3章 機械結構設計 …………………………………………………………………… 18
  3.1 動力源的選擇 …………………………………………………………………… 18
  3.2 鏈傳動設計 ……………………………………………………………………… 20
  3.3 主軸軸系的確定 ………………………………………………………………… 24
  3.4 曲柄與連桿 ……………………………………………………………………… 26
  3.5 腳姿調節(jié)機構 …………………………………………………………………… 27
    3.5.1 電動機的選擇 ……………………………………………………………… 28
    3.5.2 結構參數(shù)設計計算 ………………………………………………………… 28
  3.6 其他零件的選擇 ………………………………………………………………… 30
  3.7 相關校核 ………………………………………………………………………… 31
    3.7.1 主軸強度校核 ……………………………………………………………… 31

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