1. 本选题研究的目的及意义
##本选题研究的目的及意义
踝关节损伤是临床常见疾病，外伤、脑卒中、脊髓损伤等均可导致踝关节功能障碍，严重影响患者的日常生活和活动能力。
传统的踝关节康复训练主要依赖治疗师手动辅助，存在劳动强度大、效率低、康复效果难以量化评估等问题。
随着机器人技术的发展，气动肌肉驱动的脚踝康复机器人应运而生，为踝关节损伤患者提供了一种全新的康复治疗手段。
2. 本选题国内外研究状况综述
#本选题国内外研究状况综述##国内研究现状国内对于下肢康复机器人的研究起步相对较晚，但近年来发展迅速。
在脚踝康复机器人方面，哈尔滨工业大学、清华大学、中国科学院等高校和科研机构开展了一系列研究工作。
例如，哈尔滨工业大学研制了一种基于气动人工肌肉驱动的踝关节康复机器人，并对其控制策略进行了研究[1]；清华大学开发了一种柔性踝关节康复机器人，并对其运动控制算法进行了优化设计[2]；中国科学院自动化研究所研制了一种可穿戴式踝关节康复机器人，并对其人机交互控制方法进行了探索[3]。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
1. 主要内容
本课题的主要研究内容包括以下几个方面:1.气动肌肉驱动原理与数学建模：-研究气动肌肉的结构、工作原理、驱动特性以及影响其性能的因素。
-建立气动肌肉的静态和动态数学模型，描述其力和位移之间的关系，为控制算法的设计提供理论依据。
4. 研究的方法与步骤
本课题的研究将采用理论分析、仿真模拟和实验验证相结合的方法，逐步开展以下研究步骤：
1.查阅国内外相关文献资料，了解气动肌肉驱动、康复机器人以及运动控制等方面的研究现状和最新进展，为本课题的研究奠定理论基础。
2.进行气动肌肉的数学建模，分析其驱动特性，并根据人体踝关节的生物力学特性，设计脚踝康复机器人的机械结构，包括驱动方式、传动机构、传感器布置等。
3.利用SolidWorks、Adams等软件进行虚拟样机建模和运动仿真，验证机构设计的合理性和可行性，并对机器人的运动学和动力学进行分析。
5. 研究的创新点
本课题的预期创新点包括：1.基于改进型气动肌肉模型的控制算法设计:针对传统气动肌肉模型难以准确描述其非线性特性的问题，本课题将采用改进型气动肌肉模型，结合智能控制算法，提高机器人运动控制的精度和稳定性。
2.基于多传感器融合的运动意图识别:为实现患者个性化的康复需求，本课题将采用多传感器融合技术，识别患者的运动意图，并根据患者的实际情况，实时调整机器人的运动轨迹和阻抗参数，提高康复训练的效率和安全性。
3.基于虚拟现实技术的康复训练场景构建:为提高患者的康复积极性和趣味性，本课题将结合虚拟现实技术，构建沉浸式的康复训练场景，增强患者的参与感和互动性，促进康复训练的效果。
6. 计划与进度安排
第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲
第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文
7. 参考文献（20个中文5个英文）
1.李超,梁科,刘宏,等.气动肌肉驱动的上肢康复机器人研究综述[J].机械工程学报,2020,56(16):34-49.
2.张建华,王宏,徐冬冬.气动人工肌肉研究及应用现状[J].液压与气动,2019(12):1-12.
3.刘海涛,刘金存,王洪波,等.基于气动人工肌肉的踝关节康复机器人设计与控制[J].医疗卫生装备,2018,39(04):10-14.
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