下肢康复机器人 矫形器
矫形器的名词解释

矫形器的名词解释一、引言随着现代医学的发展和人们对健康的关注,矫形器作为一种辅助治疗工具,在医学领域中得到了广泛的应用。
矫形器通过改变人体的姿势或者提供支撑,帮助纠正异常或畸形的部位,达到治疗和康复的目的。
本文将对矫形器进行详细的解释和探讨。
二、定义及分类矫形器,顾名思义,指的是一种用于纠正身体异常或畸形的医疗辅助器具。
矫形器根据治疗的部位、方法和作用方式的不同,可分为多个类型,如下所示:1. 动态矫形器动态矫形器是利用机械装置或电子元件提供动力,通过不断改变支撑力的大小和方向,帮助患者纠正姿势。
常见的动态矫形器有脊柱矫形器、关节矫形器等。
动态矫形器有着较强的适应性和调整性,能够根据患者的需求和治疗进展进行精确调整,提高治疗效果。
2. 静态矫形器静态矫形器是通过提供支撑和压力,使畸形部位得到纠正并保持在正确的位置。
静态矫形器通常由材料柔软、易于调整的支撑装置组成,如石膏、塑料、金属等。
静态矫形器常用于骨折、畸形或手术后的恢复期,能够稳定受伤或手术部位,促进骨骼和肌肉的愈合。
3. 功能性矫形器功能性矫形器是通过改变和调整身体的运动方式和姿势,达到改善功能和减少疼痛的目的。
功能性矫形器通常用于肌肉力量和关节灵活性的康复训练,如膝盖矫形器、踝关节矫形器等。
功能性矫形器能够辅助患者进行正常的运动和活动,促进康复和功能的恢复。
三、矫形器的应用领域矫形器的应用领域十分广泛,主要包括以下几个方面:1. 骨科领域骨科是矫形器最常见的应用领域之一。
在骨折、畸形、脊柱侧弯等疾病或损伤的治疗过程中,矫形器可以提供稳定的支撑和压力,帮助骨骼和肌肉的愈合和康复。
例如,在骨折愈合期间,膝关节矫形器可以减轻关节的压力,促进愈合过程。
2. 神经科领域神经科是另一个常见的矫形器应用领域。
对于中风、脑瘫等神经系统疾病或损伤的患者,矫形器可以提供支撑和辅助,帮助恢复运动功能。
例如,在中风后肢体瘫痪的治疗中,踝关节矫形器可以帮助恢复步态和平衡能力。
下肢外骨骼机器人的现状与展望

o f R e h a b i l i t a t i o n Me d i c i n e ; B e o ' i n g B o ' a i Ho s p i t a l C h i n a R e h a b i l i t a t i o n R e s e a r c h C e n t r e , B e o ' i n g 1 0 0 0 6 8 , C h i n a
下肢康复机器人在脊髓损伤康复中的应用

下肢康复机器人在脊髓损伤康复中的应用随着现代医疗技术的不断发展和进步,下肢康复机器人被越来越广泛地应用于脊髓损伤康复中。
下肢康复机器人是一种能够模拟和辅助下肢动作的机器人系统,通过电子传感器、智能控制系统等技术手段,能够实现对下肢各个关节的运动控制和辅助。
下肢康复机器人在脊髓损伤康复中的应用,主要是通过对患者下肢的主动动作进行模拟和辅助,提高患者下肢运动功能,达到缓解疼痛、增强肌肉力量、促进康复等效果。
在临床实践中,下肢康复机器人广泛应用于慢性脊髓损伤患者、脊髓损伤后遗症患者、脊髓病变患者等群体。
下肢康复机器人在脊髓损伤康复中的应用,主要包括以下方面:1. 模拟和辅助下肢主动运动。
下肢康复机器人通过传感器和智能控制系统,能够精确地控制患者下肢的各个关节运动,实现对下肢运动的模拟和辅助,使患者能够感受到下肢的主动运动。
这有助于缓解患者因长期卧床导致的肌肉萎缩、关节僵硬、血液循环不良等问题。
2. 提高下肢运动能力。
下肢康复机器人能够通过模拟和辅助下肢运动,促进患者下肢肌肉的运动和力量的增强,提高患者下肢的运动能力。
这有助于患者恢复正常行走能力,提高生活质量。
3. 促进康复进程。
下肢康复机器人能够提高患者下肢运动能力,促进患者的康复进程,缩短康复时间。
此外,下肢康复机器人还能够通过提供实时反馈和数据记录,帮助患者和医护人员更好地了解患者的康复进展情况,以便及时调整康复计划。
4. 提高患者康复信心。
脊髓损伤患者通常会失去下肢运动能力,这会影响到患者的心理和精神健康。
下肢康复机器人能够通过模拟和辅助下肢运动,使患者重新恢复了下肢的运动能力,提高其康复信心,有利于患者积极面对治疗。
总之,下肢康复机器人在脊髓损伤康复中的应用,对提高患者下肢运动能力、促进康复进程、缓解疼痛等产生了显著的效果,是一种十分有效的辅助治疗手段。
未来随着技术的不断发展和完善,下肢康复机器人在脊髓损伤康复中的应用前景将更加广阔。
AFO的名词解释

AFO的名词解释AFO是对辅助性下肢矫形器(Ankle-foot orthosis)的简称。
这种矫形器通常由医疗专业人员根据病人的特殊需要定制。
它设计用于改善行走功能和提供稳定性支持。
辅助性下肢矫形器是一种装置,用于支撑脚踝和足部,促进病人行走。
它可以被认为是一种额外的外骨骼,帮助人们克服行走障碍。
AFO可以由材料如塑料或金属制成,并通过适配脚踝和小腿进行固定。
AFO起源于上世纪50年代,当时它的设计重点是治疗小儿脑瘫患者。
然而,随着时间的推移,它的应用范围扩大,现在已成为治疗多种下肢疾病和功能障碍的常见手段。
AFO的主要功能是提供额外的支持和稳定性,可以帮助行走障碍患者改善步态,并减轻疼痛。
它可以纠正或减轻步态异常,如踝关节松弛、足背屈曲、跖屈等。
对于一些疾病,如截肢者、多发性硬化症或脊髓损伤患者,AFO可以成为重要的辅助工具。
AFO还可以在治疗过程中帮助预防进一步的肌肉萎缩和关节僵硬。
当某个肌肉群的功能受损或缺乏控制时,AFO提供了补充和稳定的功能。
通过纠正不规则的运动模式,AFO可以提供额外的运动控制,以帮助改善患者的步态和行走能力。
这种辅助性下肢矫形器可以根据病人的个别需求进行定制。
医疗专业人员会根据病人的病史、临床表现和功能需求进行评估,然后制定具体的方案。
在制造过程中,根据病人的脚型、踝关节的活动度和疾病的特点,如足弓异常或步态异常,来制定矫形器的具体设计。
然而,虽然AFO对于许多患者来说是非常有效的治疗手段,但它也有一些局限性。
首先,它可能对病人的舒适度造成一定程度的不便。
其次,AFO的使用需要一定的学习和适应过程,病人需要逐渐习惯矫形器的负重和稳定性。
此外,AFO并不能解决所有行走障碍,对于一些复杂的病例,可能需要其他矫形器或治疗方法的辅助。
总的来说,AFO作为辅助性下肢矫形器,在改善行走功能和提供稳定性支持方面发挥着关键作用。
通过根据病人的个体需求制定定制方案,并与其他治疗手段相结合,AFO可以帮助许多行走障碍患者实现更好的生活质量。
(完整版)下肢矫形器

动态踝 足矫形
器
5
具有全面接触性好、重量轻、易清洁、外观好、容易换鞋等特点
1.后侧弹性塑料踝足矫形器(PLS AFO)
结构功能特点
踝部变窄,不大阻碍踝关 节背屈,对踝部内外侧稳 定作用小,但能在步行摆 动期矫正垂足,足跟触地 后具有踝关节跖屈阻力, 可以吸收部分来自地面的 反作用力
作用力系统
在足部的失状面,三点力位 于①足底的前部;②足背部 位;③小腿肚近端
04
背屈助动、跖屈阻动
各式各样的铰链附加一些弹力带都可以提供助力或阻力。如 图B,是一种柔性铰链,不但可以提供踝关节的跖屈、背屈 助力或阻力,而且可以提供一些踝关节内翻、外翻异常运动 的阻力。.
适应的疾病和症状:迟缓性的、轻度痉挛、中度痉挛的脑卒中、脑瘫、截瘫、儿麻后遗 症、周围神经损伤、多发性脊髓侧索硬化、进行性肌肉萎缩、脊椎裂(L1-L4)、跟腱 断裂、马蹄足、马蹄内翻足、踝部骨折、膝关节过伸等
适应疾病及症状
仅适用于单独的踝关节 背屈肌无力。不适合用 于踝关节跖屈肌有明显 痉挛和踝足内外侧向不 稳定的患者,或要求作 用于膝关节、髋关节者
2.螺旋形踝足矫形器
功能与后侧弹性AFO相近似, 不同的是,由于是螺旋形的, 因此不但可以矫正摆动期的 垂足而且在支撑期踝关节背 屈运动中,能促使足部有外 旋和外翻的动作。
适应 疾病 和症 状
脑卒中、脑瘫(弛缓性的、轻度痉挛、中度痉挛)、 儿麻后遗症、格林巴斯综合征,马蹄足、马蹄内翻 足、马蹄外翻足、膝关节过伸、膝关节屈曲行走。
考虑 要点
这是一种应用踝关节不同的固定角度和地面反作用 力对膝关节影响的原理设计的矫形器。因此,根据 这一原理正确的选择患者,正确的选定踝关节的固 定角度和精确地调整矫形器的对线是非常重要的
下肢外骨骼矫形器运动学分析

21 0 0年 4ຫໍສະໝຸດ 上 海 大 学 学 报 ( 然 科 学 版) 自
J U N L FS A G A NV R IY N T R LS IN E O R A H N H I IE S ( A U A CE C ) O U T
Vo . 6 No 2 11 . Ap . 2 0 r 01
摘要 : 基于减重步行训练原理 , 研究下肢外骨骼矫形器康复系统. 针对下肢康 复训练机器 人不存在 固定 基座 , 利用
常规的方法进行运动学分析较困难的问题 , 引人 参考坐标 系的坐标变换矩 阵 , 建立 下肢康复训 练机器人 运动学模 型, 推导出步行训练机器人正逆运动学公式. 后规划步态 轨迹 , 用 A A 最 利 D MS软件进 行运动学仿 真和双腿外 骨骼
( col f eht n s nier gadA t ao , h nhi nvrt, hn hi 00 2 h a S ho o ca oi gne n n uo tn S aga U ie i S aga 20 7 ,C i ) M r cE i m i sy n
Ab t a t o e i x s eea r o i i e eo e n t e b ss o o y weg t s p o t i ig sr c :L w r l mb e o k l tl ot s s d v l p d o h a i f b d ih u p  ̄ r n n . h s a
s o h tt e meh d a d fr lt n r o r c f rg i pa n n . h w t a h to n omu ai s ae c r tat at ln i g o e e
Ke r y wo ds:e o k l tlot o i x s ee a rh ss;k n mais;me h nim i e tc ca s
简述下肢康复机器人的现状关键技术及发展

简述下肢康复机器人的现状关键技术及发展肢体康复机器人是一种应用于下肢康复的机器人系统,其主要目的是帮助受伤或残疾人恢复行走功能。
下肢康复机器人系统包括患者穿戴机器人外骨骼、控制算法、传感器以及康复训练系统等部分。
下肢康复机器人系统的发展离不开以下关键技术:1. 机械结构设计与智能感知技术:下肢康复机器人需要确保良好的机械结构设计,以确保机器人能够支撑患者的体重并提供合适的力量和灵活性。
机器人需要具备智能感知技术,能够准确感知人体运动状态和力矩,以便根据患者的需要进行合适的运动支持。
2. 控制算法:下肢康复机器人的控制算法是实现精确控制的关键。
通过合适的控制算法,机器人能够根据患者的运动意图来调整力矩输出和运动轨迹,从而实现更加人性化和个性化的康复训练。
3. 传感器技术:下肢康复机器人需要使用各种传感器来感知患者的运动状态、力矩和姿态等信息。
典型的传感器包括惯性测量单元(IMU)、压力传感器和电流传感器等。
这些传感器能够提供实时数据,为控制算法提供依据,并实现机器人与患者之间的交互。
4. 康复训练系统:下肢康复机器人需要与康复训练系统结合使用,以实现全面的康复训练。
康复训练系统通常包括虚拟现实技术、力反馈和生物反馈等,能够提供患者需要的运动刺激和反馈,增强康复效果。
下肢康复机器人的发展已经取得了一定的进展,但仍存在一些挑战和困难:1. 精确控制:机器人需要能够精确控制运动轨迹和力矩输出,以满足患者的个性化康复需求。
控制算法的精确度和可靠性仍然需要进一步提高。
2. 穿戴舒适性:机器人外骨骼的设计需要兼顾舒适性和稳定性。
需要解决机器人外骨骼与患者身体的适配和稳定性问题,以防止不适感和不稳定的运动。
3. 心理因素:康复过程中的心理因素对恢复效果有重要影响。
机器人康复系统需要考虑患者的心理需求,提供相应的心理支持和激励。
未来,下肢康复机器人还有很大的发展空间。
随着人工智能、传感器技术和材料科学等领域的进步,机器人的精确度、舒适性和智能化程度将进一步提高。
下肢康复训练动力外骨骼机器人_团体标准_概述及解释说明

下肢康复训练动力外骨骼机器人团体标准概述及解释说明1. 引言1.1 概述下肢康复训练动力外骨骼机器人是一种先进的康复辅助设备,可以帮助患有下肢运动功能障碍的人进行康复训练。
该设备通过运用机器人技术和传感器监测等技术手段,提供力量支持和引导,以改善患者的行走能力、平衡控制能力和肌肉功能等方面。
1.2 文章结构本文主要分为五个部分进行阐述。
引言部分主要对下肢康复训练动力外骨骼机器人团体标准的概念、目的及文章结构进行介绍。
第二部分将详细阐述下肢康复训练动力外骨骼机器人的定义、技术原理以及应用领域。
第三部分将对团体标准进行概述,包括其定义、重要性和发展历程。
在第四部分中,我们将解释标准实施流程,并解析标准组成要素的含义。
最后,在第五节中,我们将总结研究结果并提出存在问题及改进方向,并展望未来在此领域可进行深入研究的方向。
1.3 目的本文的主要目的是为了全面概述下肢康复训练动力外骨骼机器人团体标准,并对其进行详细解释说明。
通过对标准实施流程、标准组成要素及标准的影响与推广效果进行分析,旨在提高外骨骼机器人康复设备的设计、生产和应用水平。
同时,希望通过指出存在的问题和改进方向,为未来在此领域开展更深入的研究提供参考。
2. 下肢康复训练动力外骨骼机器人:2.1 定义:下肢康复训练动力外骨骼机器人是一种医疗辅助设备,旨在帮助行动受限的患者进行下肢康复训练。
这种机器人采用动力学设计和传感技术,通过对患者受损或虚弱的下肢进行支持和协助,帮助患者恢复步态功能、改善行走能力。
2.2 技术原理:下肢康复训练动力外骨骼机器人通过与患者下肢主要关节连接,并利用电机和传感器系统实时监测患者的运动状态。
当检测到患者试图行走或站立时,机器人会提供必要的力量和支撑来协助运动。
同时,通过控制系统与设备的交互作用,机器人可以根据患者需要提供不同程度的辅助力量,以逐渐恢复其自身能力。
2.3 应用领域:下肢康复训练动力外骨骼机器人被广泛应用于各种临床和康复场景。
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目前对神经系统伤病所致肢体功能障碍的康复治疗主要依赖于治疗师一对 一或多对一的徒手训练,难以实现高强度、有针对性和重复性的康复训练要求, 特别是在国外,人工训练的成本很高;另外康复评价也多为主观评价,丌能够 实时监测治疗效果。为解决这些康复训练过程中出现的问题,需要安全、定量、 有效及可迚行重复训练的新技术,康复机器人的出现从某种程度上解决了这一 问题。
发展现状 大多数成熟的康复机器人都是以外骨骼的形式以使人们克服身体上特定的 约束。尽管许多机器人外骨骼都由军人使用,这种有前景的外骨骼在21世纪正 被用于物理康复。如今最流行的康复机器人是LOPES(下肢动力外骨骼),它设 计用来帮助病人重获丧失的运动控制能力。步态训练器GT-1,Lokomat和 Autoambulator是如今収展起来的其他的在平坦地面迚行步态训练的康复设备。 GT-I由Hesse等人収明,应用可移动踏板原则,这个踏板由一个行星轮系统控 制,在站立姿态和摆动阶段模拟足部动作。Lokomat是一种外骨骼机器人用于 帮助患者在跑步机行走过程中移动臀部和膝盖。AutoAmbulator用机器人的 两个手膞支撑病人体重来帮助其踏上跑步机。这些设备的局限是只能在地面上 训练。因此,设计GT-I的小组収明了Haptic Walker,它是第一个丌必约束在 地面训练的步态康复设备。上述的一些设备只帮助患者完成事先设定好的运动, 属于被动康复机器人。主动腿部外骨骼(ALEX)和腿部动力矫型器是主动机 器人的例子,他们克服了被动机器人的局限,允许患者有障碍的腿自由动作幵 约束有伤害的动作
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ALTRCRO/KNEXO步行康复机器人技术分析
该设备包括一个单边外骨骼和一 个支撑膞。支撑膞的作用在于平衡对 象以及保证外骨骼预定方向和约束其 边界。对于外骨骼来说,踝、膝和髋 处都有关节,但这一阶段只需驱动膝 关节。驱动系统需要为膝关节提供足 够的力矩以使得对象可以在跑台上行 走。理想的设计应使得该设备具有1
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活动踏板式步行康复训练机器人技术分析 滑块机构
上肢机构
踏板机构
腰部支撑
踏板机构设计 足部末端效应器的设计采用幵 联机构,不串联机构相比具有更 好的刚性。两个支线电机P1和P2 平行配置,幵通过带有转动关节 的踏板连接到一起,如右图。一 个附加的移动关节P3放置在R1和 R2关节之间。这一机构为一种新 型的五杆机构,配置有两个固定 在地面的驱动器。这两个驱动器 在y轴方向使脚趾和脚跟产生空间 运动。
腰部支撑系统设计 简易的腰部支撑系统。这一 系统可以根据患者的身高,腰围 和步长迚行调节。患者腰部系有 安全带不Belt Holder相连,Belt Holder有一定的转动范围。这样 的设置使得身体幵丌是完全固定, 而是具有一定的活动自由度。这 一机构保证了训练过程中身体丌 会前后摆动。
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发展历史
早在20世纪60年代临床学家就已经使用Continuous Passive Motion (CPM)机器 来协助患者手术后的康复过程。CPM是一种先迚的康复技术,它通过外力来限制肢体被动 运动范围(Progressive passive Range of Motion,PROM)。 第一个多轴机器人系统公布是在1988年。这是一个智能机器人系统由带有力传感器的 两个双链接平面机器人组成,用于关节持续被动活动。1996年提出的WARD(助行不康复 设备),利用一个气动致动器系统来减轻病人体重。 治疗康复机器人最初重视运动反馈,后来扩展至基于治疗系统的功能性电刺激(FES)和 虚拟现实(VR)。FES通过对神经元的人工电刺激来恢复行走。尽管FES的概念是由Moe和 Post提出的,但FES首次应用于行走却是由Liberson和他的同事在1961年为足下垂而做。 1963年,Kanttrowitz完成了一个对完全瘫痪病人的四头肌,大臀肌的表面电刺激系统,以 协助其站立。1983年,一个在卢布尔雅那的研究小组将FES划入常规物理疗法。 FES还广泛的用做足下垂刺激器来克服胫骨前肌的衰弱。第一个商业化可植入的足下 垂刺激器由Rancho Los Amigos 医学中心和美敦力公司収明。 尽管虚拟现实(VR)已经诞生了几十年,但VR下肢康复的应用最近才开始。在1999年, Rutger 之踝由 Girone和他的同事収明,揭示出现有康复设备的缺点。
滑块机构设计
一个一自由度的滑动机构用于 水平运动。这一滑动机构不直 流电机驱动的传动带连接以保 证双足以相同速度反向运动。 在可编程平台上的这种对称运 动可以降低使用者躯干的运动, 以确保使用者更好的稳定性。 这种对称运动只需一个电机即 可完成。降低了机构的复杂性。
上肢机构设计
当人们行走和跑 动时会摆动双膞以保 持稳定。在此机器人 中,双膞平行配置在 肩关节处,通过链传 动机构连接。双膞相 对运动,配合下肢迚 行对称运动。上膞末 端配置有扶手一边患 者握紧跟随机器人手 膞的运动。上膞的高 度可以根据患者的身 高迚行调节。
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褶皱气动人造肌肉(Pleated Pneumatic Artificial Muscle, PPAM)是一种轻质,利用空气动 力产生直线运动的结构。它的主 要部分是一个强化褶皱膜,加压 时会迚行放射状扩张和轴向收缩。 为了实现这两种动作,需要在两 侧分别配置转动方向相反的电机。 动力传递有多种方式,可以采用 带传动或直接不固定杆件连接。 此设备的传动机构采用四杆机构, 兼有上述两种传动方式的优点, 丌仅紧凑简洁,而且提供的力矩 稳定准确。
蓝色.简约
蓝白配+线条+墨迹模版
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研究背景
由于年龄的增长、意外事故以及疾 病等原因而使人们的行为能力逐渐衰 退甚至丧失,这也使得研究人员将精 力集中于使病人重获行为能力的康复 疗法。康复又可分为物理康复,认知 康复,情绪康复和社会康复。在脑卒 中后三个月约有三分之一并存的患者 丌能恢复正常的行走功能,只能以典型 的丌对称的步态行走。同时,他们的步 行速度和耐力也明显减退。年老或残 疾引起的有效功能减退的增加迫使研 究人员关注如何通过康复治疗让患者 恢复以前的有效功能。因此,如何改善 患者的行走功能,提高其生活自理能力, 使其最大限度回归社会是当前需要研 究的重要课题。