坐臥式多關節(jié)康復機器人研發(fā)
本項目來源于國家科技支撐計劃。在國家863計劃的基礎上,由秦皇島市康泰醫(yī)學系統有限公司、國家康復輔具研究中心、燕山大學、國家康復輔具研究中心質量監(jiān)督檢驗中心共同研發(fā)。
根據流行病學數據統計,在中國腦卒中發(fā)病率達120/10萬,顱腦損傷發(fā)病率達783.3/10萬,脊髓損傷發(fā)病率達20/100萬,其中大約80%的幸存者遺留肢體運動功能障礙。這種障礙對患者生活質量造成嚴重影響,同時也給患者、家庭及社會帶來沉重負擔。截癱患者用下肢康復醫(yī)療機器人,主要用于幫助患者在不同康復階段進行治療。
結構特點:
(1)驅動部置于大腿轉動關節(jié)后端,作為配重來平衡運動部分重量;
(2)腿部桿長自動調節(jié)和設定;
(3)左右機械臂之間的寬度自動調節(jié);
(4)關節(jié)扭矩測量不通過中間傳動環(huán)節(jié);
(5)驅動部分和導線完全封裝。
性能指標:
(1)單腿自由度:3;
(2)適應患者:155-190cm;
(3)腿部桿長調節(jié)范圍:90mm;
(4)轉動范圍:髖關節(jié)0~80°,膝關節(jié)0~120°,踝關節(jié)-20~30°;
(5)關節(jié)速度:髖膝踝關節(jié)(11.7r/min,16.5/min,19.9r/min);
(6)關節(jié)力矩:髖膝踝關節(jié)(17.1kg·m,12kg·m,2.1kg·m)。
創(chuàng)新點:
(1)機械臂自平衡的輕量化設計;髖關節(jié)機械限位與座椅俯仰角聯動的創(chuàng)新性設計;可搬移患者移動式座椅的人性化設計。
(2)基于關節(jié)力矩傳感器、腿部傳感器,肌電信號采集系統的主動輔助訓練控制;基于主動力、電刺激、主動力與電刺激相結合的主動訓練柔順控制。
燕山大學
2021-05-04