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上下肢协同康复机器人是一种新的康复方案。其主要理念是将上肢康复运动与下肢康复运动结合起来,模拟人体的正常行走姿态,并且通过这样的仿行走练习达到加快肢体运动能力康复进程,增强康复训练效果的目的,在对肢体运动障碍康复的研究道路上发掘一个新的方向,同时也为患者们提供一种新的康复训练的方式。在康复工程领域,对上肢康复机器人和下肢康复机器人的研究都比较成熟,然而将上下肢的康复运动结合起来却是比较新颖的方法。本文首先对国内外上下肢康复机器人的研究现状展开了较为深入的学习和分析,分别研究了上肢康复器械的研究现状和下肢康复器械的研究现状,总结其优缺点。接着对导致人体产生运动障碍的原因以及其治疗方法进行归纳分类,总结上肢康复与下肢康复的共同点,分析对比正常行走与原地行走时各关节运动角度的差别,找出可行的运动方式。其次,为了设计出安全可靠且便于病人使用和医生操作的康复机器人,本人深入学习了人体上肢和下肢的生理结构,分析上下肢的运动自由度和运动范围,简化各个关节的运动自由度。贯彻康复机器人的理念,充分考虑病人的生理特性与需求,最终使设计达到产生仿人体步态行走的运动效果并且便于病人的使用。在研究过程中,通过对相关知识的补充,达到对研究目标的深入理解;通过模型分析与简化,确定实用可行的运动方法;通过运用3D建模技术,设计并制造出机器人的实体结构;通过UG软件中的运动模拟功能,提前发现机械结构间的运动干涉,优化设计;根据安全系统理论,设计并确定安全系统。该康复机器人实现了为患者提供上下肢协同运动的目的,充分考虑了患者的需求和器械适用性,贯彻康复机器人的理念。整个机器人主要分为机体、上肢、下肢、脚部四大部分,各个部分都可以根据患者体型和需求进行调节。为了保证机器人的安全使用性和患者的安全,充分考虑了机器人的安全结构设计,在机械结构和控制系统上添加安全保障设计。