Page 34 - 康复训练在临床护理工作中的应用

Application of Rehabilitation Training in Clinical Nursing Work
康复训练在临床护理工作中的应用

基本的时间描述是步频，即每分钟的步数。
2. 人体下肢行走步态测量分析
下肢外骨骼康复机器人的主要目的就是帮助患者实现正常人体步态行走，而
如何更加高质高效地帮助患者进行康复行走训练就显得尤为重要。因此，在设计

下肢外骨骼康复机器人时将下肢步态数据作为设计参考数值，实现下肢外骨骼康
复机器人具备人体运动的步态行走特征，从而更加直观地分析正常人体步态与运
动障碍患者步态的差异。本文采用动作捕捉系统进行正常人体步态测试实验，并
结合 CGA 步态分析完成步态测量实验，使下肢外骨骼机器人的运动数据更接近

正常人体真实运动状态，为外骨骼的设计提供原型框架，为步态稳定性控制提供
理论依据。
人体下肢运动步态数据采集是通过多个运动捕捉相机来捕捉粘贴在人体下
肢的标记球的轨迹，以此推算出各关节转角。根据人体步态的周期性和对称性，

数据采集前在腰部、髋关节、大腿部、膝关节、小腿部、踝关节和脚面部粘贴
Marker 标记球（受试者穿戴贴身人体测试服），以确保对各关节进行数据采集时，
测量关节角度的准确性和关节与腿部在行走间的连续性。实验过程中受试者采用
站立与行走的方式，垂直站立于地面上建立的坐标原点，并完成设定距离内行走

步态的 3 种动作，包括髋关节的屈曲 / 伸展运动、膝关节的屈曲 / 伸展运动以及
踝关节背曲 / 跎屈运动。在人体运动步态的关节力矩方面，结合实验室现有环境，
选用的人体运动步态数据参数 CGA 作为实际数据参数进行分析。通过对受试者
人体运动步态数据的获取，并进行数据处理，排除明显噪声数据，得到下肢各关

节的运动角度及运动力矩。
当正常人体处于行走状态时，髋关节运动范围约为 -10° ~45°，考虑到穿
戴人群的特殊性人体及康复训练动作和运动形式，故上一节选取外骨骼髋关节角
度变化范围符合标准；膝关节运动范围约为 0° ~60°，当人体处于直立状态时

膝关节有向前的轻微弯曲，而这个弯曲角度在脚掌触地的瞬间伴随着冲击会略微
增大，当人体处于行走状态时，由于摆动腿中的膝关节屈曲状态可使得其脚跟更
易于接触到地面，在膝关节外骨骼设计时，考虑到各运动关节的配合运动以及机
械结构中加工装配误差的问题，增大外骨骼可屈曲的角度至 70°；踝关节运动

范围约为 -15° ~25°。则最大角度发生于脚跟触地后的瞬时时刻，最小角度发
生于脚尖刚离地的瞬时时刻。因此，下肢外骨骼康复机器人踝关节活动范围设定

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