摘要
脚踝康复机器人作为一种新型的康复治疗设备,能够有效地辅助患者进行踝关节功能康复训练。
气动肌肉作为一种新型的柔性驱动元件,具有重量轻、柔顺性好、功率密度高等优点,近年来被广泛应用于康复机器人领域。
本文综述了气动肌肉驱动的脚踝康复机器人的研究现状,首先介绍了气动肌肉和脚踝康复机器人的相关概念,并对气动肌肉的驱动原理、特性以及优缺点进行了分析;其次,概述了国内外脚踝康复机器人的研究现状,包括不同驱动方式和控制策略的研究进展;接着,重点阐述了气动肌肉驱动的脚踝康复机器人在结构设计、运动学和动力学建模、控制算法等方面的研究进展,并对各种控制方法的优缺点进行了比较分析;最后,总结了气动肌肉驱动的脚踝康复机器人面临的挑战和未来的发展趋势。
关键词:脚踝康复机器人;气动肌肉;运动控制;柔性驱动;文献综述
随着社会老龄化程度的加剧以及脑卒中、脊髓损伤等疾病发病率的上升,下肢运动功能障碍患者人数逐年增加,对康复医疗的需求日益迫切。
踝关节是人体重要的负重关节之一,在行走、站立等日常活动中起着至关重要的作用。
踝关节损伤或功能障碍会导致患者行走困难,严重影响日常生活能力。
传统的踝关节康复训练主要依赖于治疗师的徒手操作,存在着劳动强度大、治疗效率低、治疗效果难以量化等问题。
近年来,随着机器人技术、传感器技术、控制技术以及材料科学的快速发展,康复机器人应运而生,为解决传统康复训练中存在的问题提供了新的思路和方法。
脚踝康复机器人作为一种新型的康复治疗设备,能够模拟人体踝关节的生理运动轨迹,为患者提供被动、助力、主动等多种训练模式,并能够实时监测和记录患者的运动数据,为康复治疗提供科学依据。
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