机进行运动。关节的角度、电机的输出力矩、患者与外骨骼之间的接触力均由相应的传感器进行测量。整个 LOKOMAT 系统通过一个平行四边形连杆机构与跑步机及悬吊系统相连接,稳固可靠。训练时,患者的下肢通过六个绑带与 LOKOMAT 相连,最基本的被动训练只需控制四个关节的角度和角速度,以带动患者模仿人体步行运动。为了适应不同患者的需要,该机器人的各个关节均可调整,如图 1-2 所示。为了让患者感到舒适, 所有与患者接触的绑带都是宽而软的。 LOKOMAT 的优点是:①患者的训练状态能够被监测、评价和引导;②能够根据患者个体不同提供相应的步态模式和训练方案;③能够通过虚拟现实技术为患者提供反馈以提高患者参与训练的主动性。穿戴式机械腿机构设计 10 图 1-2 LOKOMAT 机械腿 LOPES(Lowerextremi typowered Exoskeleton) 也是一套主动医疗康复外骨骼, 如图 1-3 所示。它的设计初衷与 LOKOMAT 一样,是面向于下肢活动能力受损的心脑血管或神经疾病患者。所不同的是, LOPES 更加关注于所开发的机电系统与患者的兼容性和患者穿戴外骨骼训练时的舒适性。当然,对康复外骨骼的一些常规要求,如:较大的带宽、较高的定位精度、良好的结构坚固性等,也在 LOPE S 中得到了相应的体现。由于设计关注的方面不同,其驱动方式也与 LOKOMA T 大相径庭。 LOPES 采用绳缆拉线式的传动方式控制四个关节,并采用了一系列的弹性构件组成了系统的力反馈环节。其独特的驱动方式,使得系统具有更加轻便的关节结构以及更为简洁的外骨骼结构,从而提高了效率。另外,出于舒适性的考虑,外骨骼也为患者提供了更多的关节自由度,包括: 骸关节的屈、伸主动自由度,膝关节的屈、伸主动自由度,踩关节的外展、内收被动自由度,骨盆的上、下移动被动自由度。图 1-3 LOPES 机械腿
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