康复训练机器人技术是近年来迅速发展的一门新兴技术,是机器人技术在医学领域的新应用,经过几十年的发展已经取得了很大的成果。国外的康复机器人研究比较发达,而我国在康复工程领域的研究刚刚起步,因此课题的研究更具有实际应用意义。本课题研究的是下肢康复训练机器人,它是康复训练机器人的一种,它可以固定在人身上,由驱动器驱动模仿正常人的步态,从而带动患者进行步行训练,使下肢有运动障碍的病人得到康复。本文对国内外下肢康复训练机器人的发展现状及应用,以及下肢康复训练机器人的技术难点进行了分析,提出了开发下肢康复训练机器人系统的要求。通过对机械系统分析、硬件的选择、通信方式的选择、电机的控制方式、控制系统结构等一系列问题的分析,最终确定以ADAMS (机械系统动力学自动分析)、LabVIEW (实验室虚拟仪器集成环境)、MATLAB等作为软件基础,用CAN卡、直流伺服电机、电机驱动器、PC机等作为硬件支撑搭建下肢康复训练机器人控制系统。开发并实现下肢康复训练机器人的最终目标是让患者得到有效的下肢训练以,从而恢复患者独立行走的能力,所以步态数据的正确性显得十分重要。本文对人体下肢进行运动学分析与仿真,通过步态规划,得到包括起步状态、正常行走状态、止步状态下完整的步态数据,将获取的步态数据通过MATLAB软件进行处理得到直流电机所需要的PVT格式的数据,即P(电机位置)V(电机速度)T(时间间隔)。在软硬件都具备的前提下对下肢康复训练机器人系统进行测试,使机械腿走出了人体行走时的步态特征。通过实验表明下肢康复训练机器人可以实现预期的功能,同时也充分体现了这种下肢康复训练医疗设备的研究具有很好的可行性和实际医学应用价值,而且在课题研究中获取了必要的实验数据和研究经验,为该课题进一步的研究做好了准备。