三自由度被動(dòng)式上肢康復(fù)機(jī)器人的設(shè)計(jì)與開發(fā).pdf

1、隨著社會(huì)的發(fā)展，機(jī)器人技術(shù)已經(jīng)深入到我們生活的許多領(lǐng)域。近年來將機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用到康復(fù)輔助治療成為國內(nèi)外研究的一大熱點(diǎn)，并取得了一定的成就，但是康復(fù)機(jī)器人的研究仍處于起步階段，目前對(duì)于智能化、人機(jī)工程化的康復(fù)機(jī)器人有著巨大的市場(chǎng)需求，因此本課題的研究有著非常重要的應(yīng)用前景。
　　本文首先研究了國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀，對(duì)其進(jìn)行了仔細(xì)的分析與總結(jié)，確定了課題要設(shè)計(jì)的康復(fù)機(jī)器人方案，然后按照如下工作依次展開研究。
　　在研究過程中，通過對(duì)

2、腦卒中導(dǎo)致偏癱原因的了解以及對(duì)偏癱康復(fù)理論的學(xué)習(xí)，掌握了它的一些特點(diǎn)，包括肢體的表現(xiàn)、異常運(yùn)動(dòng)模式和功能恢復(fù)形式等。仔細(xì)分析了人體上肢的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)學(xué)，在此基礎(chǔ)上，將其定位為能夠輔助完成人體上肢肘關(guān)節(jié)和肩關(guān)節(jié)訓(xùn)練的三自由度被動(dòng)末端牽引式康復(fù)機(jī)器人。按照這一方案，完成了機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，并研制了樣機(jī)。
　　本文還對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，建立了機(jī)器人末端位姿的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，通過Matlab驗(yàn)證了其結(jié)果的正確性。此外，通過設(shè)定機(jī)器人末端運(yùn)

3、動(dòng)軌跡，基于Matlab平臺(tái)對(duì)其進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真，得到了機(jī)器人在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中相關(guān)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)參數(shù)的變化曲線和末端位移變化曲線。為了進(jìn)一步研究它的動(dòng)力學(xué)性能，使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加精確，提供更為和諧的人機(jī)交互環(huán)境，對(duì)其進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析，得到各關(guān)節(jié)廣義力與速度、加速度的關(guān)系。
　　以上所完成的工作對(duì)于機(jī)器人以后的結(jié)構(gòu)優(yōu)化及運(yùn)動(dòng)規(guī)劃有著重要的指導(dǎo)意義，同時(shí)為進(jìn)一步研究上肢康復(fù)機(jī)器人的控制提供了技術(shù)依據(jù)，也為下一步研發(fā)能夠?qū)崿F(xiàn)主、被動(dòng)運(yùn)動(dòng)功能切換的