某下肢康复训练机构结构设计及动力学分析

简介

针对当前国内下肢瘫痪患者众多而下肢康复训练设备短缺的现状,设计了一种简易式下肢康复训练机构。对该机构的结构形式、驱动方法和长度调节机构进行了介绍;对其运动学和动力学进行了理论分析;用动力学仿真软件对其进行了动力学仿真分析,得到了各关节在1个运动周期内角速度和输出力矩变化;对大腿和小腿长度调节机构进行了柔性化分析,得到了在1个运动周期中大腿和小腿长度调整机构应力变化,最大应力为70 MPa,小于铝合金许用应力,强度满足使用要求;最后,对下肢康复机构进行了试验验证,试验测得髋关节和膝关节输出力矩变化与仿真结果变化趋势相同,证明了仿真的正确性和可行性。仿真时忽略了间隙、人体阻力等环节,导致试验测得力矩略大于仿真结果。