随着人民生活水平和医疗条件的提高,老龄化已成为世界各国都无法避免的问题,目前中国的老龄化问题已相当严重,其中失能老人所占比率也在上升。此外,每年由于疾病、突发事故等原因导致长期卧床不起的患者也很多。长期卧床不起会导致患者产生一系列的并发症,也会导致患者出现肢体运动障碍。对于失能老人和卧床患者,定期改变此类人群的姿势有助于减少各种并发症的产生,定期为此类人群进行科学的康复训练可以增强他们的的肌体活性,并提高此类人群对疾病的抵抗力。本文针对失能老人和长期卧床等患者的需求,设计了一种可调节康复床。该康复床可以帮助这类人群改变其在床上的姿态,从而使其在床上更舒适;也可以对这类人群进行下肢康复训练,从而加快其肢体的康复。本文主要研究内容及成果如下:1.提出康复床的设计思路和设计指标,确定康复床的尺寸参数以及位置参数。确定床面各个部分的布局以及各个功能机构的位置。并设计了不同功能机构的构型以及可调整部件的构型。2.分别建立了康复床各个功能机构的运动学模型,对各个功能机构进行运动学分析,采用矢量方程解析法求解各个构件的位移、速度和加速度等运动学参数的表达式,并通过分析这些表达式求解机构的运动规律,确认所设计的功能机构满足既定的运动规律要求。3.利用人体生物力学软件Any Body Modeling System建立人机耦合分析模型,对患者在床上进行康复训练的动作进行仿真分析。以肌肉受力最大值作为分析指标,选择主要肌肉并采集相关数据,研究患者的不同姿态对康复训练效果的影响,验证了康复训练机构的有效性。并通过对仿真数据进行相应的分析,制定训练患者特定肌肉的康复运动方案。4.对两种不同姿势下的康复训练进行了表面肌电信号数据采集实验,分析了两种姿势下表面肌电信号的变化趋势,并通过该实验验证生物力学仿真的正确性。结果表明,表面肌电信号实验获得的肌肉活性与人体生物力学仿真分析结果基本一致。