康復(fù)機器人課件

康復(fù)機器人單擊此處添加標(biāo)題文字康復(fù)機器人單擊此處添加標(biāo)題文字主要內(nèi)容康復(fù)機器人簡介相關(guān)技術(shù)分析發(fā)展趨勢總結(jié)主要內(nèi)容康復(fù)機器人簡介相關(guān)技術(shù)分析發(fā)展趨勢總結(jié)康復(fù)機器人簡介

康復(fù)機器人是幫助殘疾人解決生活中活動困難的一種工具，使殘疾人獲得更強的獨立生活能力，并相當(dāng)大地提高他們的生活質(zhì)量?？祻?fù)機器人簡介康復(fù)機器人是幫助殘疾人解決生活中活動困難的康復(fù)機器人簡介(續(xù))康復(fù)機器人可劃分為康復(fù)訓(xùn)練機器人和輔助型康復(fù)機器人兩種?？祻?fù)訓(xùn)練機器人的主要功能是幫助患者完成各種主、被動康復(fù)鍛煉,減輕服務(wù)人員的勞動強度,解決人工幫助鍛煉達(dá)不到全身所有肌肉和關(guān)節(jié)長時間活動的問題，如行走訓(xùn)練、手臂運動訓(xùn)練、脊椎運動訓(xùn)練、頸部運動訓(xùn)練等。輔助型康復(fù)機器人主要用來幫助肢體運動有困難的患者完成各種動作,如智能假肢、智能輪椅、導(dǎo)盲機器人、服務(wù)機器人等。康復(fù)機器人簡介(續(xù))康復(fù)機器人可劃分為康復(fù)訓(xùn)練機器人和輔助型康復(fù)機器人簡介(續(xù)）目前,康復(fù)機器人的研究主要集中在康復(fù)機械手、醫(yī)院機器人系統(tǒng)、智能輪椅、假肢和康復(fù)治療機器人等幾個方面?？祻?fù)機器人簡介(續(xù)）目前,康復(fù)機器人的研究主要集中在康復(fù)機械上肢康復(fù)機器人，運用計算機技術(shù)實時模擬人體上肢運動規(guī)律，擁有一個可調(diào)節(jié)的上臂支持系統(tǒng)，增加的智能反饋和三維運動空間，可使功能治療訓(xùn)練在一個虛擬的環(huán)境中進(jìn)行?？墒股现谪?fù)重或者減重的狀態(tài)下進(jìn)行訓(xùn)練，并提供高質(zhì)量的反饋信息，跟蹤患者訓(xùn)練后的康復(fù)程度，是上肢恢復(fù)的好幫手。上肢康復(fù)機器人上肢康復(fù)機器人，運用計算機技術(shù)實時模擬人體上肢運動規(guī)律，擁有上肢康復(fù)機器人(續(xù))上肢康復(fù)機器人(續(xù))被動-助力-主動運動被動-助力-主動運動康復(fù)機器人ppt課件下肢康復(fù)訓(xùn)練機器人能夠使患者模擬正常人的步伐規(guī)律作康復(fù)訓(xùn)練運動,鍛煉下肢的肌肉,恢復(fù)神經(jīng)系統(tǒng)對行走功能的控制能力,達(dá)到恢復(fù)走路機能的目的。下肢康復(fù)機器人下肢康復(fù)訓(xùn)練機器人能夠使患者模擬正常人的步伐規(guī)律作康復(fù)訓(xùn)練運步態(tài)控制裝置—產(chǎn)生與正常人行走軌跡相近的運動軌跡。腳的姿態(tài)控制系統(tǒng)—模擬正常人走路時踝關(guān)節(jié)的姿態(tài)變化。重心平衡系統(tǒng)—重心平衡系統(tǒng)由吊纜、承重背心、滑輪、支撐架和偏心輪組成，通過承重背心把患者固定在支撐架上,使患者的上肢和吊纜一起運動。由重心控制系統(tǒng)與走步狀態(tài)控制系統(tǒng)的同步運動,實現(xiàn)重心的自動調(diào)整和重力的自動平衡。下肢康復(fù)機器人(續(xù))步態(tài)控制裝置—產(chǎn)生與正常人行走軌跡相近的運動軌跡。下肢康復(fù)機TheUniversityofMichigan(美國密西根大學(xué)2006）下肢康復(fù)機器人(續(xù))TheUniversityofMichigan(美國密MotionMakerLausanne,Switzerland（瑞士）下肢康復(fù)機器人(續(xù))MotionMakerLausanne,Switzer下肢康復(fù)機器人(續(xù))下肢康復(fù)機器人(續(xù))下肢康復(fù)機器人(續(xù))下肢康復(fù)機器人(續(xù))外骨骼支架機器人外骨骼支架機器人驅(qū)動方式比較電動機驅(qū)動—具有易于控制，運動精度高，響應(yīng)快，使用方便，信號監(jiān)測、傳遞和處理方便，成本低廉，驅(qū)動效率高，不污染環(huán)境等諸多優(yōu)點，電動機驅(qū)動也是目前機器人使用最多的一種驅(qū)動方式，但安全性、柔順性、輕巧性相對較差。氣壓驅(qū)動—主要優(yōu)點是氣源方便，驅(qū)動系統(tǒng)具有緩沖作用，用氣壓驅(qū)動的機器人，機械結(jié)構(gòu)簡單，能源成本低。氣壓驅(qū)動的缺點是功率質(zhì)量比小，裝置體積大，氣壓低，只適用于輕載機器人。相關(guān)技術(shù)分析驅(qū)動方式比較電動機驅(qū)動—具有易于控制，運動精度高，響應(yīng)快，使油液驅(qū)動—體積較氣壓驅(qū)動小，功率質(zhì)量比大，驅(qū)動平穩(wěn)，且系統(tǒng)的固有效率高，快速性好，同時液壓驅(qū)動調(diào)速比較簡單，能在很大范圍內(nèi)實現(xiàn)無級調(diào)速。其缺點是:對溫度變化敏感、油液易泄漏，影響工作穩(wěn)定性和定位精度，安全、清潔性差。氣動肌肉—出現(xiàn)時間不長，但目前已引起廣泛的關(guān)注。氣動肌肉驅(qū)動功率質(zhì)量比大、柔順性好、安全性好、質(zhì)量較輕，由于氣動肌肉不僅具有剛度低、結(jié)構(gòu)小巧等特點，而且價格便宜、噪音低。驅(qū)動方式比較(續(xù))相關(guān)技術(shù)分析(續(xù))油液驅(qū)動—體積較氣壓驅(qū)動小，功率質(zhì)量比大，驅(qū)動平穩(wěn)，且系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)分析(續(xù))人機接口技術(shù)用戶在使用康復(fù)機器人過程中需要不斷地與機器人溝通，人機接口的靈活、簡便易用是康復(fù)機器人高效運行的基礎(chǔ)。相關(guān)技術(shù)分析(續(xù))人機接口技術(shù)用戶在使用康復(fù)機器人過程中需要通過對肌電圖(Electromyogram)的檢測,人們可以作出肌疲勞性、重癥肌無力、肌強直、肌萎縮等各種肌病的臨床診斷；同時,還可以利用人體表面肌電的某些特征進(jìn)行識別來驅(qū)動康復(fù)設(shè)備的動作。所采用的大部分傳感器要與人體肌膚直接接觸并粘貼在肌膚上,需要特別的固定裝置,這樣直接導(dǎo)致穿戴上的不便。人體分泌的汗液、傳感器安裝的好壞等將影響所獲取信息的穩(wěn)定與準(zhǔn)確性,而且信息量大而復(fù)雜,易受干擾,從而使控制難度加大。相關(guān)技術(shù)分析(續(xù))肌電接口技術(shù)通過對肌電圖(Electromyogram)的檢測,人們嵌入式肌電電極EMG信號的拾取表面電極EMG信號的拾取缺點：信號微弱，控制準(zhǔn)確性較差相關(guān)技術(shù)分析(續(xù))肌電接口技術(shù)嵌入式肌電電極EMG信號的拾取相關(guān)技術(shù)分析(續(xù))肌電接口技術(shù)CyberGloveCyberGraspForceSensorHapticinterfaceEMGSensorsandInertialSensingEMG/EEGCaptureUnit相關(guān)技術(shù)分析(續(xù))肌電接口技術(shù)CyberGloveCyberGraspForceSensTransferHandSkills相關(guān)技術(shù)分析(續(xù))肌電接口技術(shù)TransferHandSkills相關(guān)技術(shù)分析(續(xù))肌大腦在進(jìn)行思維活動、產(chǎn)生動作意識或受外界刺激時，神經(jīng)細(xì)胞將產(chǎn)生幾十毫伏的微電活動，大量神經(jīng)細(xì)胞的電活動傳到頭皮表層形成腦電波(Electroencephalogram，EEG),此EEG將體現(xiàn)出某種節(jié)律和空間分布的特征，并可以通過一定的方法加以檢測，再通過信號處理（主要是特征提取和信號分類）從中辨析出人的意圖信號，而將其轉(zhuǎn)換為控制命令，來實現(xiàn)對外部設(shè)備的控制和與外界的交流。相關(guān)技術(shù)分析(續(xù))腦-機接口BCI(BrainComputerInterface)技術(shù)大腦在進(jìn)行思維活動、產(chǎn)生動作意識或受外界刺激時，神經(jīng)細(xì)胞將BCI(BrainComputerInterface)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)信號采集特征提取信號分類生物反饋相關(guān)技術(shù)分析(續(xù))BCI(BrainComputerInterface)康復(fù)機器人發(fā)展趨勢

人性化

智能化

模塊化康復(fù)機器人發(fā)展趨勢人性化智能化模塊化康復(fù)機器人發(fā)展趨勢(續(xù))智能化進(jìn)一步提高智能水平,簡化用戶的控制,使機器人能體察用戶意圖,在簡單指令下自主完成各種操作。發(fā)展和綜合應(yīng)用各種智能控制技術(shù),開發(fā)和完善靈活豐富的人機接口。結(jié)合計算機通訊、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和智能家居技術(shù),使康復(fù)機器人能更有效地將用戶和社會生活環(huán)境融合起來。日本ASIMO服務(wù)機器人康復(fù)機器人發(fā)展趨勢(續(xù))智能化進(jìn)一步提高智能水平,簡化用戶的康復(fù)機器人發(fā)展趨勢(續(xù))人性化康復(fù)機器人應(yīng)根據(jù)患者的生理和心理特點,考慮到他們的特殊需要,設(shè)計出稱心如意的產(chǎn)品。例如使機器人的顏色、形態(tài)、行為方式上更能為人接受,使用更舒適、安全、可靠,與用戶有反饋溝通的能力等?？祻?fù)機器人發(fā)展趨勢(續(xù))人性化康復(fù)機器人應(yīng)根據(jù)患者的生理和心康復(fù)機器人發(fā)展趨勢(續(xù))模塊化要實現(xiàn)康復(fù)機器人的批量生產(chǎn)、技術(shù)兼容性和簡易快捷的更新能力,必須實現(xiàn)模塊化。機器人的硬件部分如機器臂、控制器、傳感系統(tǒng)和人機接口等都按統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)模塊化設(shè)計,形成各自的嵌入式系統(tǒng),能方便地集成和統(tǒng)一控制。康復(fù)機器人發(fā)展趨勢(續(xù))模塊化要實現(xiàn)康復(fù)機器人的批量生產(chǎn)、技總結(jié)康復(fù)機器人作為醫(yī)療機器人的一個重要分支，