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1、 智能下肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人智能下肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人 向云向云 劉宇劉宇 王政王政智能下肢康智能下肢康復(fù)訓(xùn)練復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人向云機(jī)器人向云劉劉宇王政宇王政目目 錄錄 1. 立立項(xiàng)背景及意義項(xiàng)背景及意義 2. 項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)項(xiàng)目方案設(shè)計(jì) 3. 項(xiàng)目已經(jīng)完成內(nèi)容項(xiàng)目已經(jīng)完成內(nèi)容 4. 博客維護(hù)博客維護(hù) 5. 下下階階段段計(jì)劃計(jì)劃 6. 經(jīng)費(fèi)使用經(jīng)費(fèi)使用智能下肢康智能下肢康復(fù)訓(xùn)練復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人向云機(jī)器人向云劉劉宇王政宇王政 運(yùn)動損傷的問題一直是普通百姓生活的問題。各種疾病所引起的肢體運(yùn)動性障礙的病人也在顯著增加。 醫(yī)學(xué)理論和臨床醫(yī)學(xué)證明,正確的、科學(xué)的康復(fù)訓(xùn)練對于肢體運(yùn)動功能的恢復(fù)和提高起到非常重要的作用。 智能
2、下肢康智能下肢康復(fù)訓(xùn)練復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人向云機(jī)器人向云劉劉宇王政宇王政1. 立項(xiàng)背景及意義立項(xiàng)背景及意義傳統(tǒng)的運(yùn)動康復(fù)訓(xùn)練治療的缺點(diǎn)：醫(yī)護(hù)人傳統(tǒng)的運(yùn)動康復(fù)訓(xùn)練治療的缺點(diǎn)：醫(yī)護(hù)人員不僅勞動強(qiáng)度大員不僅勞動強(qiáng)度大,而且很難保證實(shí)現(xiàn)穩(wěn)而且很難保證實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的持續(xù)性運(yùn)動訓(xùn)練。定的持續(xù)性運(yùn)動訓(xùn)練。普通體育器材都是阻力型的，通過對受訓(xùn)普通體育器材都是阻力型的，通過對受訓(xùn)者施加運(yùn)動阻力使肌肉得到鍛煉，它只能者施加運(yùn)動阻力使肌肉得到鍛煉，它只能用于健康人，不能用于有運(yùn)動障礙的患者。用于健康人，不能用于有運(yùn)動障礙的患者。智能下肢康智能下肢康復(fù)訓(xùn)練復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人向云機(jī)器人向云劉劉宇王政宇王政 1. 立項(xiàng)背景及意義立項(xiàng)背景及
3、意義哈爾濱工程大學(xué)關(guān)于下肢康復(fù)機(jī)器人的研究的缺點(diǎn)：哈爾濱工程大學(xué)關(guān)于下肢康復(fù)機(jī)器人的研究的缺點(diǎn)：u由于機(jī)械結(jié)構(gòu)比較大，固定效果不穩(wěn)定；由于機(jī)械結(jié)構(gòu)比較大，固定效果不穩(wěn)定；u其主動訓(xùn)練方式是通過左（右）腿的伸屈來帶動右（左）腿的屈其主動訓(xùn)練方式是通過左（右）腿的伸屈來帶動右（左）腿的屈伸，左右腿的運(yùn)動狀態(tài)相反。伸，左右腿的運(yùn)動狀態(tài)相反。u其控制方式通過電機(jī)給齒形帶一個(gè)恒定速度；沒有為病人提供安其控制方式通過電機(jī)給齒形帶一個(gè)恒定速度；沒有為病人提供安全訓(xùn)練的功能來判斷他們的訓(xùn)練能力全訓(xùn)練的功能來判斷他們的訓(xùn)練能力。 智能下肢康智能下肢康復(fù)訓(xùn)練復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人向云機(jī)器人向云劉劉宇王政宇王政1. 立項(xiàng)背景
4、及意義立項(xiàng)背景及意義本項(xiàng)目的實(shí)際意義：本項(xiàng)目的實(shí)際意義： 使有運(yùn)動障礙的患者在安全使有運(yùn)動障礙的患者在安全的訓(xùn)練載荷下進(jìn)行伸腿和屈腿訓(xùn)的訓(xùn)練載荷下進(jìn)行伸腿和屈腿訓(xùn)練，使他們能保持和恢復(fù)腿力以練，使他們能保持和恢復(fù)腿力以支持身體，保持生活獨(dú)立。支持身體，保持生活獨(dú)立。智能下肢康智能下肢康復(fù)訓(xùn)練復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人向云機(jī)器人向云劉劉宇王政宇王政2. 項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)本課題綜合應(yīng)用本課題綜合應(yīng)用傳感器、計(jì)算機(jī)及機(jī)構(gòu)傳感器、計(jì)算機(jī)及機(jī)構(gòu)等技術(shù)設(shè)計(jì)等技術(shù)設(shè)計(jì)的一種智能化的系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用反饋控制，使的一種智能化的系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用反饋控制，使用壓力傳感器，通過計(jì)算機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，可用壓力傳感器，通過計(jì)算
5、機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，可根據(jù)病人的狀況自動設(shè)定訓(xùn)練載荷，伸腿過程中根據(jù)病人的狀況自動設(shè)定訓(xùn)練載荷，伸腿過程中腿部所受的作用力恒定，可以避免訓(xùn)練中伸腿時(shí)腿部所受的作用力恒定，可以避免訓(xùn)練中伸腿時(shí)因?yàn)榉醋饔昧^大而發(fā)生的意外。因?yàn)榉醋饔昧^大而發(fā)生的意外。智能下肢康智能下肢康復(fù)訓(xùn)練復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人向云機(jī)器人向云劉劉宇王政宇王政2. 項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)用戶用戶電機(jī)驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動器器電機(jī)電機(jī)（編碼器）（編碼器）訓(xùn)練裝置訓(xùn)練裝置腳踏腳踏板板人機(jī)交互界面人機(jī)交互界面RS232計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)電機(jī)控制電機(jī)控制器器測量測量稱重傳感器稱重傳感器伸腿伸腿/屈腿屈腿智能下肢康智能下肢康復(fù)訓(xùn)練復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人向云機(jī)器人向云劉劉宇
6、王政宇王政2. 項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)擬解決的關(guān)鍵問題是：擬解決的關(guān)鍵問題是：1.恒定蹬力控制方式和基于肌肉硬度傳感器的生物恒定蹬力控制方式和基于肌肉硬度傳感器的生物反饋控制方式的實(shí)現(xiàn)。反饋控制方式的實(shí)現(xiàn)。2.電流控制方式中適用于主動訓(xùn)練的反向電流控制電流控制方式中適用于主動訓(xùn)練的反向電流控制方法。方法。智能下肢康智能下肢康復(fù)訓(xùn)練復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人向云機(jī)器人向云劉劉宇王政宇王政 3. 項(xiàng)目已經(jīng)完成內(nèi)容項(xiàng)目已經(jīng)完成內(nèi)容v完成機(jī)械部分設(shè)計(jì)完成機(jī)械部分設(shè)計(jì)智能下肢康智能下肢康復(fù)訓(xùn)練復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人向云機(jī)器人向云劉劉宇王政宇王政3. 項(xiàng)目已經(jīng)完成內(nèi)容項(xiàng)目已經(jīng)完成內(nèi)容人機(jī)交換界面人機(jī)交換界面智能下肢康智能下肢康
7、復(fù)訓(xùn)練復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人向云機(jī)器人向云劉劉宇王政宇王政3. 項(xiàng)目已經(jīng)完成內(nèi)容項(xiàng)目已經(jīng)完成內(nèi)容如圖如圖3 3所示用戶伸腿過程中電機(jī)的電流，輸入理論值為所示用戶伸腿過程中電機(jī)的電流，輸入理論值為2000mA2000mA，實(shí)，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)結(jié)果表明真實(shí)電流與理論值的誤差小于結(jié)果表明真實(shí)電流與理論值的誤差小于4%通過控制反向電流的大小可以調(diào)節(jié)負(fù)載的大小，使病人在舒適的訓(xùn)通過控制反向電流的大小可以調(diào)節(jié)負(fù)載的大小，使病人在舒適的訓(xùn)練載荷下進(jìn)行康復(fù)。練載荷下進(jìn)行康復(fù)。智能下肢康智能下肢康復(fù)訓(xùn)練復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人向云機(jī)器人向云劉劉宇王政宇王政4. 博客維護(hù)博客維護(hù)博客維護(hù)是日常不可或缺的活動，博客維護(hù)是日常不可或缺的活動，每有心
8、得便會更新博客日志，與同每有心得便會更新博客日志，與同學(xué)一起分享。同時(shí)瀏覽其他同學(xué)項(xiàng)學(xué)一起分享。同時(shí)瀏覽其他同學(xué)項(xiàng)目的日志，獲得經(jīng)驗(yàn)、知識。目的日志，獲得經(jīng)驗(yàn)、知識。智能下肢康智能下肢康復(fù)訓(xùn)練復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人向云機(jī)器人向云劉劉宇王政宇王政5.下下階階段段計(jì)劃計(jì)劃 1. 完成壓力傳感器的數(shù)據(jù)采集對整機(jī)進(jìn)行調(diào)試。完成壓力傳感器的數(shù)據(jù)采集對整機(jī)進(jìn)行調(diào)試。 2. 完成論文的發(fā)表。完成論文的發(fā)表。智能下肢康智能下肢康復(fù)訓(xùn)練復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人向云機(jī)器人向云劉劉宇王政宇王政6. 經(jīng)費(fèi)使用經(jīng)費(fèi)使用 v支架以及支架以及L型支架（直線導(dǎo)軌的固定）和腳型支架（直線導(dǎo)軌的固定）和腳踏板加工費(fèi)：踏板加工費(fèi)：800元元v購買微型稱重傳感器（購買微型稱重傳感器（2個(gè)）：個(gè)）：600元元v購買直流電機(jī)及驅(qū)動器：購買直流電機(jī)及驅(qū)動器：5000元元智能下肢康智能下肢康復(fù)訓(xùn)練復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人向云機(jī)器人向云劉劉宇王政宇王政
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