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1、智能手部康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人
張儒，萬(wàn)軍
(素德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院機(jī)電系，江西 景褪鎮(zhèn)333001)
The Intelligent Hand Rehabilitation Training Robot
ZHANG Ru? WAN Jun
(School of Mechanic and Electric Engineering.Jingdezhcn Ceramic Institute?Jingdezhen 333001 .China)
摘要：設(shè)計(jì)了手部康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人的總體方案， 選擇了機(jī)器人的機(jī)構(gòu)形式、驅(qū)動(dòng)方式和控制方式。 并根據(jù)總體方案，設(shè)計(jì)了機(jī)器人的機(jī)械系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系 統(tǒng)和控制系統(tǒng)。
2、
關(guān)鍵詞：機(jī)器人;手部康復(fù)；單片機(jī)控制
中圖分類號(hào):TP391.9
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào)：1001 - 2257（2008）12 ? 0053 - 03
Abstract：This article first designed the reha? bilitation robot in overall concept. It contains choosing robot's mechanical organization form, the drive type and the control mode. Then according to the overall concept
3、, it has designed robot's mechanical system? the driving system and the control system ?
Key words：robot;the hand rehabilitation training； single chip control
0引言
隨著新技術(shù)對(duì)康復(fù)工程領(lǐng)域的滲透，對(duì)康復(fù)工 程領(lǐng)域的研究變得越來(lái)越深入，取得了眾多的研究 成果。通過(guò)一些研究機(jī)構(gòu)的嘗試，基本上可以確 定1—6機(jī)器人輔助康復(fù)醫(yī)療必須能夠確保患者安 全，患者可以接受機(jī)器人訓(xùn)練，治療過(guò)程較常規(guī)治療 手段更具有發(fā)展?jié)摿Γ挥每祻?fù)機(jī)器人進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)
4、練 具有治療效果；機(jī)器人可以記錄詳實(shí)的治療數(shù)據(jù)和 圖形，提供有效的治療和評(píng)價(jià)手段，為深人研究人體 運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及大腦與肢體的控制與影響關(guān)系提供了 另一種途徑；使用機(jī)器人輔肋治療在提高效率和訓(xùn) 練強(qiáng)度方面具有極大的潛力。
收稿日期,2008-07-25
（機(jī)械與電子＞2008（12）
但是這些康復(fù)產(chǎn)品具有以下一些缺點(diǎn)：制造成 本高昂，很難將研究成果推廣普及；多為專用機(jī)器 人，功能單一，無(wú)法批量生產(chǎn)，其機(jī)器人系統(tǒng)比較復(fù) 雜，技術(shù)的升級(jí)更新比較困難;針對(duì)腕部及手指運(yùn)動(dòng) 功能障礙進(jìn)行康復(fù)治療的機(jī)器人較少。
對(duì)于肢體受損程度并不嚴(yán)重，只是在功能上出 現(xiàn)運(yùn)動(dòng)性障礙的患者（如僅是腕關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)障礙的
5、患 者），可以通過(guò)一些簡(jiǎn)單的康復(fù)訓(xùn)練，使肢體運(yùn)動(dòng)障 礙得到改善甚至完全恢復(fù)。而目前市場(chǎng)上的康復(fù)醫(yī) 療產(chǎn)品差強(qiáng)人意，迫切需要設(shè)計(jì)出性價(jià)比比較高的 康復(fù)器械以滿足患者的需求27】.
1人體手部結(jié)構(gòu)分析與模型建立
按照人體解剖生理學(xué)，人的手由腕骨、掌骨和指 骨組成。腕竹與上臂骨連接處為腕關(guān)節(jié)。掌針與指 骨連接部分為掌指關(guān)節(jié)，各指骨間的連接部分為指 關(guān)節(jié)。其中，靠近指尖的關(guān)節(jié)叫遠(yuǎn)指關(guān)節(jié)，中間的叫 近指關(guān)節(jié)⑴。
腕關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)可在2個(gè)軸進(jìn)行。分別是位于矢 狀面的屈曲和伸展運(yùn)動(dòng)以及位于冠狀面的內(nèi)收和外 展運(yùn)動(dòng)。其中,屈曲是指手的前掌面向著前臂的前 方運(yùn)動(dòng)，伸展是指手的后背面向著前臂的后方運(yùn)動(dòng)， 內(nèi)收是手向垂直軸的運(yùn)動(dòng)，外展是手離開(kāi)垂直軸的 運(yùn)動(dòng)⑴。
人手食指、中指、無(wú)名指以及小指的機(jī)構(gòu)大體是 一樣的。掌指關(guān)節(jié)（MP）屬于球窩關(guān)節(jié)，可作屈伸、 收展和環(huán)繞等多種動(dòng)作，而近端指關(guān)節(jié)（P1P）和遠(yuǎn) 端指關(guān)節(jié)（DIF）則屬于滑車(chē)關(guān)節(jié)，只可作屈伸動(dòng)作。 拇指的腕拿關(guān)節(jié)（CM）為一個(gè)鞍狀關(guān)節(jié)，可作屈伸、 收展和內(nèi)外反轉(zhuǎn)等動(dòng)作，而掌指關(guān)節(jié)的內(nèi)外翻轉(zhuǎn)動(dòng) 作與另兩指關(guān)節(jié)的屈伸運(yùn)動(dòng)配合，能夠完成復(fù)雜的 空間運(yùn)動(dòng)，常稱為拇指的對(duì)掌運(yùn)動(dòng)⑻。
由以上分析知，人的手部結(jié)構(gòu)十分精細(xì)，動(dòng)作極
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智能手部康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人
