目前一些信息化科技大国比如美日德等国家在这个领域进行了大量的研究和计算,并且获得了一定的成果。我国对于人体外骨骼的研究仅仅是刚刚开始,也不是特别完善。早些时候,上肢康复机器人系统多数为这种系统.美国麻省理工学院的Hogan提出的2-DOF(自由度)臂平面康复机器人系统MIT-MANUS,具有一定的重力补偿作用.后来又提出了2-DOF腕关节康复机器人,与臂MIT-MANUS结合形成了完整的系统,实现了4-DOF的运动调节,并已经开始应用于临床医疗.患者锻炼时,MIT-MANUS能够推动、引导或干扰患者上肢,以提供不同的训练模式;可以采集位置、speed、power等格证信息以供分析;可以将活动状态信息表现到电脑屏幕上为患者提供视觉反馈.美国斯坦福大学研制了基于PUMA500、560工业机器人的上肢康复机器人系统MIME(mirrorim-agemotionenabler),镜像到患侧,并通过工业机器人辅助患侧进行活动,也已开始患者的临床康复治疗.2000年,美国加州大学与芝加哥康复研究所研制了可实现上肢运动的3-DOF康复机器人ARMGuide(assistedrehabilitationandmeasurementguide)[3],具有一个自动DOF.通过电机来驱动直导轨来发动大臂实现曲伸等运动。论文网
亚利桑那大学的研究人员等研发了基于人工气动肌肉(PM)驱动的4-DOF、5-DOF上肢康复机器人RUPERT(roboticupperextremityrepetitivetrainer).4-DOF包括肩关节屈/伸运动、肘屈/伸、腕内/外摆动,主要完成肩、肘、腕运动。加州大学欧文分校开发了5-DOFT-WREXtrainingWilmingtonroboticexoskeleton)和5自由度Pneu-WREX二种肩、肘训练上肢康复机器人系统[4]。前者没有驱动装置,适于患者的主动训练与运动参数测定.后者采用气动驱动,更进一步适于患者被动康复训练。外骨骼技术在我国尚处于基础研究阶段,所以需要后人们源源不断的探索与挖掘。
参考文献
[1]张立勋,董玉红,路敦民.五连杆式人机合作机器人运动学及动力学研究[J].哈尔滨工程大学学报,2004,25(3):337−340
[2]佟杰,王岚,吴洋.基于MATLAB虚拟现实工具箱的手臂康复机器人仿真.应用科技,2006,33(10):63−65
[3]王欣宇.基于人机工程学的手臂康复训练机构的研究.长春:长春理工大学硕士学位论文,2009
[4]伊永峰.手臂康复机器人机械设计及控制系统研究.哈尔滨:哈尔滨工程大学硕士学位论文,2005
[5]李军强.康复医疗手臂外骨骼系统的研究。天津:河北工业大学硕士学位论文,2005
[6]岳宏,王小龙.基于虚拟现实手臂外骨骼康复系统的研究.机械设计与研究,2004,20(1):74−76
[7]贺琛,张小栋,杨玉涛.上肢外骨骼机器人控制系统建模与设计.测控技术,28(12):31−35
[8]李华召.手臂外骨骼控制的仿真研究.哈尔滨:哈尔滨工程大学硕士学位论文,2008
[9]许路航,王钰,王志乐.上肢外骨骼运动的逆向求解与仿真.科学技术与工程,2011,11(14):3331−3335
[10]李庆玲,叶腾茂,杜志江,等.外骨骼式上肢康复机器人力辅助控制.哈尔滨工程大学学报,2009,30(2):166−170
[11]韩光耀,周国政.人体上肢外骨骼仿生结构及动作特征分析.电子制作,2013,24:240
[12]张帆.六自由度外骨骼上肢康复机器人的设计和分析.天津:天津理工大学硕士学位论文,2015
[13]袁树峥.基于上肢运动学模型的上肢康复机器人构型分析.北京:北京工业大学硕士学位论文,2013
[14]刘宁.中文版UGNX8.0产品设计完全教程[M].北京:北京希望电子出版社,2012
[15]郭卫东.虚拟样机技术与ADAMS应用实例教程[M].北京:北京航空航天大学出版社,2008