上肢外骨骼康復(fù)機(jī)器人肘關(guān)節(jié)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、I摘要上肢康復(fù)機(jī)器人是醫(yī)療機(jī)器人的一個(gè)重要分支，它以偏癱腦卒中病人運(yùn)動(dòng)療法中的運(yùn)動(dòng)再學(xué)習(xí)理論為基礎(chǔ)，融合了醫(yī)學(xué)、生物學(xué)、機(jī)械學(xué)、信息與計(jì)算機(jī)科學(xué)等諸多學(xué)科，是目前國內(nèi)外的研究熱點(diǎn)。本文對(duì)上肢康復(fù)機(jī)器人系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)學(xué)分析、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)、機(jī)器人樣機(jī)及實(shí)驗(yàn)等進(jìn)行了研究和開發(fā)，為該領(lǐng)域產(chǎn)品設(shè)計(jì)奠定理論基礎(chǔ)、提供技術(shù)支撐。論文結(jié)合上肢解剖學(xué)和運(yùn)動(dòng)治療理論，從安全性、仿生學(xué)、外骨骼材質(zhì)、訓(xùn)練任務(wù)、安裝使用等幾個(gè)方面總結(jié)出上肢康復(fù)機(jī)器人的設(shè)計(jì)

2、要求在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出了輕型、運(yùn)動(dòng)可靠的上肢外骨骼康復(fù)機(jī)器人肘關(guān)節(jié)機(jī)械系統(tǒng)，并詳細(xì)介紹了康復(fù)機(jī)器人系統(tǒng)的機(jī)械本體和控制策略。關(guān)鍵詞:上肢康復(fù)機(jī)器人，運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)III目錄摘要...............................................................................................................................

3、.....................IABSTRACT......................................................................................................................................II第1章緒論.................................................

4、.....................................................................................11.1研究背景及意義.................................................................................................................11.2上肢康復(fù)醫(yī)療機(jī)

5、器人的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀.........................................................................21.3肘關(guān)節(jié).................................................................................................................................3

6、1.3.1上肢外骨骼自由度分析..........................................................................................31.3.2肘關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)........................................................................................................

7、......41.3.3肘關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)及參數(shù)..............................................................................................41.4外骨骼機(jī)械設(shè)計(jì)..............................................................................................

8、...................51.4.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)..................................................................................................................51.4.2驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)種類及各優(yōu)缺點(diǎn)............................................................

9、..........................61.4.3能源..........................................................................................................................71.4.4舉例比較......................................................

10、............................................................71.5控制系統(tǒng).............................................................................................................................81.6上肢康復(fù)機(jī)器人康復(fù)訓(xùn)練策略關(guān)鍵技術(shù)綜述....

11、...........................................................111.7發(fā)展前景...........................................................................................................................12第2章外骨路式機(jī)器人上肢康復(fù)肘關(guān)節(jié)方案設(shè)計(jì)......

12、...............................................................132.1上肢生理特點(diǎn)與康復(fù)治療方法.......................................................................................132.1.1手臂的生理結(jié)構(gòu)特點(diǎn)....................................

13、........................................................132.1.2復(fù)治療方法............................................................................................................142.2機(jī)器人上肢康復(fù)系統(tǒng)構(gòu)建............................

14、...................................................................152.3肘關(guān)節(jié)系統(tǒng)方案...............................................................................................................16第3章肘關(guān)節(jié)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)................

15、........................................................................................173.1機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)方案...................................................................................................................173.2機(jī)

16、構(gòu)運(yùn)動(dòng)方式...................................................................................................................183.3機(jī)構(gòu)方案...........................................................................................

17、................................183.4零部件具體設(shè)計(jì)...............................................................................................................193.3.1上臂........................................................

18、................................................................193.3.2下臂........................................................................................................................203.3.3拉桿..................

19、......................................................................................................223.3.4裝配圖............................................................................................................

20、........22第4章系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)仿真及有限元分析............................................................................................244.1運(yùn)動(dòng)仿真..............................................................................................

21、.............................244.1.1機(jī)構(gòu)組裝................................................................................................................244.1.2機(jī)構(gòu)設(shè)置.........................................................

22、.......................................................254.1.3運(yùn)動(dòng)分析................................................................................................................274.2有限元分析................................

23、.......................................................................................284.2.1創(chuàng)建模型................................................................................................................294.2.2建立分