随着社会老龄化的加快,膝关节骨性关节炎(Knee Osteoarthritis,KOA)发病趋于年轻化,其对社会和患者产生极大困扰。为有效抑制KOA病变,并对KOA关节置换术后康复提供辅助,各类运动支具和康复训练装置应运而生,其中,康复辅具在KOA人群的康复训练中发挥了重要作用。为更全面地研究康复机器人在KOA人群康复训练中的应用,在分析KOA人群不同发病阶段康复需求的基础上,综述了辅助下肢运动障碍人群进行康复训练的机器人在机构结构、控制等方面的研究现状;针对KOA人群的康复机器人关键技术进行了分析。这为未来KOA人群康复机器人的设计提供了理论依据。

针对传统的刚性机器人在辅助人体康复训练时存在康复效率低、易造成人体二次损伤等问题,依据人体手指结构及其关节的运动范围,提出了一种由硅胶材料制成的三关节式软体驱动器。首先,根据Yeoh超弹性材料本构模型和虚功原理,在理想条件下建立了软体驱动器气囊的弯曲角度与输入气压之间的非线性数学关系,进而研究在一定气压下驱动器不同结构参数对其弯曲性能的影响;接着,通过有限元模型仿真得出了驱动器壁厚、底层厚度和腔室外直径对驱动器弯曲性能影响的显著性排序;最后,通过3D打印及模塑成型工艺,制作了三关节式软体驱动器,搭建了软体驱动器弯曲性能测试平台以测试其弯曲性能。结果表明随着输入气压的增大,软体驱动器弯曲角度的理论计算结果与实验结果的相对误差逐渐减小,当气压高于20 kPa时,其最小相对误差为1.48%;当腔室内部气压...

为上肢肌力受损者设计开发一款辅助其患臂康复的助力医疗产品。将人体肌肉的相关知识应用于柔性气动上肢助力产品设计过程中。参考仿生肌肉的结构设计,并以此构建了纤维式结构设计方案。所创建的仿生肌肉上肢助力产品有助于提升患者在设备使用过程中的用户体验。