一种腿轮结合的助行器设计及仿真

马 可，李孟员，苑明海，裴自卿

(1.河海大学 机电工程学院，江苏 常州 213022；2.江苏省特种机器人技术重点实验室，江苏 常州 213022)

0 引 言

目前，由于中国逐渐进入老龄化社会，老年性疾病及车祸、扭伤等意外事故而引起的肢体运动性障碍患者明显增加[1-2]，下肢运动功能出现问题是影响人类正常行走的一个重要因素，受到了越来越多的关注。下肢康复助行器作为一种辅助老年人和残疾人行走的设备[3]，有着巨大的应用前景，经过一段时间的有效康复训练，它可以为因年迈肌力衰退导致行走功能障碍的老年人提供助力，树立起独自行走的信心，改善行走过程中存在的问题[4]。

康复机器人的研究兴起于20世纪80年代的英国，1987年Mike Topping公司研制的Handy-1康复机器人最早实现了康复机器人的商业化[5]。近年来，在国外，Calin Vaida设计了一种机器人系统，可用于在治疗的急性期对卧床受限患者的下肢中风后康复[6]；Fereydooni等研究了小波神经网络下肢康复机器人自适应控制中的应用[7]；Werner Christian等评估了患有运动障碍的老年人的智能助行器的坐姿到站姿辅助功能[8]；Zakharov则对虚拟现实与触觉反馈相结合的中风影响下肢康复进行了研究[9]。

在国内，贾丙琪等在TRIZ的理论基础上对下肢外骨骼进行了创新设计[10]；肖丹设计了一款适合下肢功能中、轻度障碍人群的步行辅助装置[11]，用以弥补行动障碍；常镭民[12]根据成年人体数据对人体腿部模型建模并进行动力学分析，得到了一种与正常人行走角度曲线大致重合的助行器；……