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2、下肢康智能下肢康復訓練復訓練機器人向云機器人向云劉劉宇王政宇王政1. 立項背景及意義立項背景及意義傳統(tǒng)的運動康復訓練治療的缺點：醫(yī)護人傳統(tǒng)的運動康復訓練治療的缺點：醫(yī)護人員不僅勞動強度大員不僅勞動強度大,而且很難保證實現(xiàn)穩(wěn)而且很難保證實現(xiàn)穩(wěn)定的持續(xù)性運動訓練。定的持續(xù)性運動訓練。普通體育器材都是阻力型的，通過對受訓普通體育器材都是阻力型的，通過對受訓者施加運動阻力使肌肉得到鍛煉，它只能者施加運動阻力使肌肉得到鍛煉，它只能用于健康人，不能用于有運動障礙的患者。用于健康人，不能用于有運動障礙的患者。智能下肢康智能下肢康復訓練復訓練機器人向云機器人向云劉劉宇王政宇王政 1. 立項背景及意義立項背景及

3、意義哈爾濱工程大學關于下肢康復機器人的研究的缺點：哈爾濱工程大學關于下肢康復機器人的研究的缺點：u由于機械結構比較大，固定效果不穩(wěn)定；由于機械結構比較大，固定效果不穩(wěn)定；u其主動訓練方式是通過左（右）腿的伸屈來帶動右（左）腿的屈其主動訓練方式是通過左（右）腿的伸屈來帶動右（左）腿的屈伸，左右腿的運動狀態(tài)相反。伸，左右腿的運動狀態(tài)相反。u其控制方式通過電機給齒形帶一個恒定速度；沒有為病人提供安其控制方式通過電機給齒形帶一個恒定速度；沒有為病人提供安全訓練的功能來判斷他們的訓練能力全訓練的功能來判斷他們的訓練能力。 智能下肢康智能下肢康復訓練復訓練機器人向云機器人向云劉劉宇王政宇王政1. 立項背景

4、及意義立項背景及意義本項目的實際意義：本項目的實際意義： 使有運動障礙的患者在安全使有運動障礙的患者在安全的訓練載荷下進行伸腿和屈腿訓的訓練載荷下進行伸腿和屈腿訓練，使他們能保持和恢復腿力以練，使他們能保持和恢復腿力以支持身體，保持生活獨立。支持身體，保持生活獨立。智能下肢康智能下肢康復訓練復訓練機器人向云機器人向云劉劉宇王政宇王政2. 項目方案設計項目方案設計本課題綜合應用本課題綜合應用傳感器、計算機及機構傳感器、計算機及機構等技術設計等技術設計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，通過計算機對數(shù)據(jù)進行處理，可用壓力傳感器，通過計算

5、機對數(shù)據(jù)進行處理，可根據(jù)病人的狀況自動設定訓練載荷，伸腿過程中根據(jù)病人的狀況自動設定訓練載荷，伸腿過程中腿部所受的作用力恒定，可以避免訓練中伸腿時腿部所受的作用力恒定，可以避免訓練中伸腿時因為反作用力過大而發(fā)生的意外。因為反作用力過大而發(fā)生的意外。智能下肢康智能下肢康復訓練復訓練機器人向云機器人向云劉劉宇王政宇王政2. 項目方案設計項目方案設計用戶用戶電機驅動電機驅動器器電機電機（編碼器）（編碼器）訓練裝置訓練裝置腳踏腳踏板板人機交互界面人機交互界面RS232計算機計算機電機控制電機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訓練復訓練機器人向云機器人向云劉劉宇

6、王政宇王政2. 項目方案設計項目方案設計擬解決的關鍵問題是：擬解決的關鍵問題是：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現(xiàn)。反饋控制方式的實現(xiàn)。2.電流控制方式中適用于主動訓練的反向電流控制電流控制方式中適用于主動訓練的反向電流控制方法。方法。智能下肢康智能下肢康復訓練復訓練機器人向云機器人向云劉劉宇王政宇王政 3. 項目已經(jīng)完成內容項目已經(jīng)完成內容v完成機械部分設計完成機械部分設計智能下肢康智能下肢康復訓練復訓練機器人向云機器人向云劉劉宇王政宇王政3. 項目已經(jīng)完成內容項目已經(jīng)完成內容人機交換界面人機交換界面智能下肢康智能下肢康

7、復訓練復訓練機器人向云機器人向云劉劉宇王政宇王政3. 項目已經(jīng)完成內容項目已經(jīng)完成內容如圖如圖3 3所示用戶伸腿過程中電機的電流，輸入理論值為所示用戶伸腿過程中電機的電流，輸入理論值為2000mA2000mA，實，實驗驗結果表明真實電流與理論值的誤差小于結果表明真實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節(jié)負載的大小，使病人在舒適的訓通過控制反向電流的大小可以調節(jié)負載的大小，使病人在舒適的訓練載荷下進行康復。練載荷下進行康復。智能下肢康智能下肢康復訓練復訓練機器人向云機器人向云劉劉宇王政宇王政4. 博客維護博客維護博客維護是日常不可或缺的活動，博客維護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，與同學一起分享。同時瀏覽其他同學項學一起分享。同時瀏覽其他同學項目的日志，獲得經(jīng)驗、知識。目的日志，獲得經(jīng)驗、知識。智能下肢康智能下肢康復訓練復訓練機器人向云機器人向云劉劉宇王政宇王政5.下下階階段段計劃計劃 1. 完成壓力傳感器的數(shù)據(jù)采集對整機進行調試。完成壓力傳感器的數(shù)據(jù)采集對整機進行調試。 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訓練復訓練機器人向云機器人向云劉劉宇王政宇王政6. 經(jīng)費使用經(jīng)費使用 v支架以及支架以及L型支架（直線導軌的固定）和腳型支架（直線導軌的固定）和腳踏板加工費：踏板加工費：800元元v購買微型稱重傳感器（購買微型稱重傳感器（2個）：個）：600元元v購買直流電機及驅動器：購買直流電機及驅動器：5000元元智能下肢康智能下肢康復訓練復訓練機器人向云機器人向云劉劉宇王政宇王政