上肢运动康复外骨骼肩关节优化设计与系统应用_严华.pdf

第 卷第 期 浙 江 大 学 学 报 工学版 　 　 　 　 　 （ ） Ｖｏｌ．４８Ｎｏ．６ ４８ 年 ６月 ２０１４ ６ Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｚｈｅｊｉａｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｓｃｉｅｎｃｅ） Ｊｕｎ．２０１４ ＤＯＩ：１０．３７８５／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８－９７３Ｘ．２０１４．０６．０１７ 上肢运动康复外骨骼肩关节优化设计与系统应用 严 华 杨灿军 陈 杰 　 ， ， 　 浙江大学 流体动力与机电系统国家重点实验室 浙江 杭州 （ ， ３１００２７） 摘 要 针对脑卒中患者早期肌肉力量严重不足 需要密集重复性运动康复训练的情况 设计一套外骨骼机器人系 　 ： ， ， 统 并结合传统运动疗法提出镜像训练 示教训练和轨迹重复训练等训练模式 镜像训练通过健肢引导患肢运动 ， 、 ． ， 促使患者自主训练；示教训练由理疗师引导患肢运动，实现“一对多”分布式训练；轨迹重复训练能够按照理疗师指 定的特定轨迹患肢进行动作重复训练 外骨骼机器人系统包含负责位姿检测的主外骨骼和负责动作辅助的从外骨 ． 骼 个子系统 两者具有相同的七自由度上肢串联运动学模型 根据人体肩关节旋转中心生理运动形式优化设计 ２ ， ． 外骨骼自适应肩关节 提高了人机运动链相容性 临床实验结果表明 外骨骼系统能够为脑卒中患者提供安全可靠 ， ． ： 的运动训练 ． 关键词：脑卒中；运动康复；外骨骼；肩关节；旋转中心；训练模式 中图分类号 文献标志码 文章编号 ：ＴＨ　１３７　　　　 ：Ａ　　　　　 ：１００８－９７３Ｘ（２０１４）０６－１０８６－０９ Ｏｐｔｉｍａｌ　ｄｅｓｉｇｎ　ｏｎ　ｓｈｏｕｌｄｅｒ　ｊｏｉｎｔ　ｏｆ　ｕｐｐｅｒ　ｌｉｍｂ　ｅｘｏｓｋｅｌｅｔｏｎ　ｒｏｂｏｔ ｆｏｒ　ｍｏｔｏｒ　ｒｅｈａｂｉｌｉｔａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｓｙｓｔｅｍ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ＹＡＮ　Ｈｕａ，ＹＡＮＧ　Ｃａｎ－ｊｕｎ，ＣＨＥＮ　Ｊｉｅ （Ｓｔａｔｅ　Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｏｆ　Ｆｌｕｉｄ　Ｐｏｗｅｒ　Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ａｎｄ　Ｃｏｎｔｒｏｌ，Ｚｈｅｊｉａｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ３１００２７，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ｌｏｗ　ｍｕｓｃｌｅ　ｐｏｗｅｒ　ｉｎ　ｐｏｓｔ－ｓｔｒｏｋｅ　ｐａｔｉｅｎｔｓ　ａｔ　ｔｈｅ