本發(fā)明涉及一種康復(fù)機器人仿真設(shè)計方法，具體涉及一種基于康復(fù)機器人的仿真設(shè)計方法，屬于智能電子產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近些年康復(fù)醫(yī)學(xué)理論的飛速發(fā)展，各類有關(guān)運動訓(xùn)練的康復(fù)理論如雨后春筍般出現(xiàn)，在這些理論的推動下，肢體訓(xùn)練機器人成為了醫(yī)學(xué)康復(fù)研究中一個研究的熱點，但肢體康復(fù)訓(xùn)練機器人的設(shè)計不同于常見機械機構(gòu)設(shè)計，它是多門學(xué)科的一個綜合，它涉及到機械學(xué)、電子學(xué)、康復(fù)醫(yī)學(xué)等許多學(xué)科領(lǐng)域；現(xiàn)有的康復(fù)機器人現(xiàn)狀種類廣泛，數(shù)量眾多，但仍存在一些遺留的問題，穿戴式康復(fù)機器人近些年發(fā)展迅速，很多機構(gòu)和大學(xué)對此都進行過深入研究，并且有些己經(jīng)進入實際的商業(yè)運用，然而穿戴式康復(fù)機器人操作流程較為復(fù)雜，需要專業(yè)的人員在旁陪護，并行進行操作指導(dǎo)，耗費了大量的人力，除此之外，穿戴機器人的價格都不菲，需要操作人有較高的操作能力，因此很難進入一般的小型診所、養(yǎng)老院及家庭，因此穿戴式機器人不適合普通大眾使用。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
（一）要解決的技術(shù)問題
為解決上述問題，本發(fā)明提出了一種基于康復(fù)機器人的仿真設(shè)計方法，操作與訓(xùn)練簡單方便，無需醫(yī)護人員耗費大量的體力勞動；尺寸適中，適合小型養(yǎng)老院甚至家庭使用；機構(gòu)輸出點軌跡是模仿人步態(tài)軌跡，并且軌跡大小可調(diào)，適應(yīng)不同體型的患者經(jīng)行運動康復(fù)訓(xùn)練。
（二）技術(shù)方案
本發(fā)明的基于康復(fù)機器人的仿真設(shè)計方法，包括以下步驟：
第一步：分析普通人行走步態(tài)軌跡，使用可變尺寸連桿滑塊機構(gòu)來實現(xiàn)目標(biāo)步態(tài)軌跡的輸出，通過機構(gòu)的尺寸變化來改變機構(gòu)的輸出軌跡；
第二步：建立機構(gòu)的運動學(xué)和動力學(xué)的數(shù)學(xué)模型，分析不同情況下的機構(gòu)工作狀態(tài)下各個構(gòu)件的運動規(guī)律及其受力情況；
第三步：分析腿部運動規(guī)律，探討腿部各個關(guān)節(jié)的運動變化，并建立腿部的動力學(xué)方程；
第四步：使用Pro/E軟件對機器人進行三維建模，及ADAMS軟件進行臥式下肢康復(fù)機器人機構(gòu)設(shè)計優(yōu)化以及進行動力學(xué)仿真，得出機構(gòu)與下肢在不同狀態(tài)和不同軌跡下的運動情況；
第五步：分析機器人機構(gòu)和下肢關(guān)節(jié)的運動的規(guī)律，為使用此康復(fù)機器人的患者進行一定的康復(fù)訓(xùn)練指導(dǎo)。
（三）有益效果
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的基于康復(fù)機器人的仿真設(shè)計方法，操作與訓(xùn)練簡單方便，無需醫(yī)護人員耗費大量的體力勞動；尺寸適中，適合小型養(yǎng)老院甚至家庭使用；機構(gòu)輸出點軌跡是模仿人步態(tài)軌跡，并且軌跡大小可調(diào)，適應(yīng)不同體型的患者經(jīng)行運動康復(fù)訓(xùn)練。
具體實施方式
一種基于康復(fù)機器人的仿真設(shè)計方法，包括以下步驟：
第一步：分析普通人行走步態(tài)軌跡，使用可變尺寸連桿滑塊機構(gòu)來實現(xiàn)目標(biāo)步態(tài)軌跡的輸出，通過機構(gòu)的尺寸變化來改變機構(gòu)的輸出軌跡；
第二步：建立機構(gòu)的運動學(xué)和動力學(xué)的數(shù)學(xué)模型，分析不同情況下的機構(gòu)工作狀態(tài)下各個構(gòu)件的運動規(guī)律及其受力情況；
第三步：分析腿部運動規(guī)律，探討腿部各個關(guān)節(jié)的運動變化，并建立腿部的動力學(xué)方程；
第四步：使用Pro/E軟件對機器人進行三維建模，及ADAMS軟件進行臥式下肢康復(fù)機器人機構(gòu)設(shè)計優(yōu)化以及進行動力學(xué)仿真，得出機構(gòu)與下肢在不同狀態(tài)和不同軌跡下的運動情況；
第五步：分析機器人機構(gòu)和下肢關(guān)節(jié)的運動的規(guī)律，為使用此康復(fù)機器人的患者進行一定的康復(fù)訓(xùn)練指導(dǎo)。
上面所述的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的構(gòu)思和范圍進行限定。在不脫離本發(fā)明設(shè)計構(gòu)思的前提下，本領(lǐng)域普通人員對本發(fā)明的技術(shù)方案做出的各種變型和改進，均應(yīng)落入到本發(fā)明的保護范圍，本發(fā)明請求保護的技術(shù)內(nèi)容，已經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書中。