适应人体重心起伏的悬吊减重康复系统设计

作     者：王创 陈文杰 陈伟海 孙先涛 林岩 WANG Chuang;CHEN Wenjie;CHEN Weihai;SUN Xiantao;LIN Yan

作者机构：安徽大学电气工程与自动化学院合肥230601 安徽大学安徽省人机共融系统与智能装备工程实验室合肥230601 北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(51975002) 

出 版 物：《北京航空航天大学学报》 (Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics)

年 卷 期：2024年第50卷第7期

页      码：2322-2330页

摘      要：减重系统对下肢疾病患者的行走康复训练有重要影响。现有的下肢康复外骨骼减重装置大多只考虑如何减去患者体重的百分比,而忽略了患者身体重心的起伏。由于外骨骼的骨盆支架在竖直方向运动轨迹固定,患者步态的微小变化就会导致重心高度与骨盆支架运动轨迹不符,这一差异会作用到患者的骨盆位置,影响下肢关节的活动,并产生额外的风险。针对这一问题,提出通过采集足底压力来预测重心位置变化,并利用获得的重心轨迹解算出应施加的减重力方法,为患者训练提供安全有效的减重系统。所提方法的可行性已获仿真证实,并在研发的外骨骼减重系统上获得实际验证,模糊控制器跟踪重心轨迹的误差相比PID控制减少了21.2%,稳态误差维持在±1 mm范围内,髋膝关节的活动范围相比常规减重分别增加了14.36%和13.77%。

主 题 词：下肢外骨骼 康复训练 悬吊减重 重心起伏 PID控制 

学科分类：080202[080202] 08[工学] 0804[工学-材料学] 0802[工学-机械学] 

核心收录：

D　O　I：10.13700/j.bh.1001-5965.2022.0605

馆 藏 号：203128781...