双电机动态牵引式脊椎康复机器人结构设计

高帅 万正炫 刘旭谨 张超

摘 要：本文设计了一种能够帮助腰椎畸形受损患者逐步恢复和矫正脊椎形状和健康程度的腰椎牵引装置，通过机械结构与电路系统控制设计模仿正常人体腰椎正常行为和形状，以此带动患者脊椎和身形的正常运作。在设计仿人体腰椎运动时，参考人体医学相关知识和人体生理结构特征，获得腰椎运动的正常信息，在此基础上进行机械结构设计和选材，实验结果基本符合人体康复运动规律，具有较高的社会价值。

关键词：牵引疗法；双电机驱动；腰椎畸形；康复训练

1 引言

家用牵引类治疗仪，又称为便携式腰椎牵引器，是治疗腰椎间盘突出症最常用的仪器，和其他类型的治疗仪相比，牵引治疗仪已经经过多年临床验证，治疗效果明显，适用范围更广；现有的家用牵引类治疗仪在使用时存在一定的弊端，例如齿条式牵引器在使用时，当患者站立使用时，减力下降不是匀速进行，而是突然卸力，腰椎在上半身重量的冲击下，有可能产生二次伤害，例如气缸式牵引器在使用时，左右两侧气缸同步性差，易造成脊柱两 侧受力不均，日久易漏气，寿命短，充气装置携带不方便，且价格高市场占有率低，给家用牵引类治疗仪的使用带来了一定的影响，为此，本文提出双电机动态腰椎牵引装置。

2 设计思路分析

本项目设计的结构为一种腰椎牵引机构，主要功能有如下几点：

一、恢复腰椎的正常生理曲度：随着牵引时间的延长，生理曲度变形的现象可以逐步恢复至正常。……