中醫(yī)推拿機(jī)器人末端執(zhí)行器動(dòng)力學(xué)分析及按摩頭更換裝置設(shè)計(jì).pdf

1、中醫(yī)按摩作為一種醫(yī)療保健手段已經(jīng)發(fā)展了兩千多年,一直是緩解和治療各種慢性疼痛最為有效的手段,但由于各方面的因?yàn)?至今各大醫(yī)院的臨床治療仍由有經(jīng)驗(yàn)的按摩師人工進(jìn)行,按摩師所付出的既是技術(shù)勞動(dòng),更是一項(xiàng)異常繁重的體力勞動(dòng),中醫(yī)推拿機(jī)器人平臺(tái)的研制將有效地解決這一問題。
　　 根據(jù)中醫(yī)按摩理論,結(jié)合治療患者腰腿疼痛的手法要求,所研制的中醫(yī)推拿機(jī)器人,要能輔助按摩醫(yī)師完成按、揉、滾、振4種手法的按摩操作；推拿機(jī)器人屬于醫(yī)療器械,按摩力度

2、的掌握特別重要,力量太大可能對(duì)人體造成傷害,力量太輕則達(dá)不到治療的目的,另外個(gè)體對(duì)按摩力度的敏感性也有很大差異。影響中醫(yī)推拿力度的因素很多,如機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能,控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性等等。因此研究推拿機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)性能并對(duì)推拿力度進(jìn)行有效控制是機(jī)器人操作安全和有效治療的根本保證。
　　 中醫(yī)推拿機(jī)器人要求實(shí)現(xiàn)按、揉、滾、振4種按摩手法,不同的手法需要不同形式的按摩頭,所以各種推拿按摩頭的設(shè)計(jì)以及能實(shí)現(xiàn)快速聯(lián)接和脫離的按摩頭更換裝置也是

3、中醫(yī)推拿機(jī)器人的重要組成部分。
　　 首先,構(gòu)造了以并聯(lián)機(jī)構(gòu)為主體的中醫(yī)推拿機(jī)器人末端執(zhí)行器,并對(duì)其進(jìn)行了自由度及動(dòng)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)特性、運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)分析。運(yùn)用螺旋理論分析并聯(lián)機(jī)構(gòu)自由度以及動(dòng)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)特性；采用封閉矢量多邊形投影法對(duì)并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行位置正反解分析,并對(duì)位置方程進(jìn)行求導(dǎo),得出了機(jī)構(gòu)的速度、加速度正反解數(shù)學(xué)表達(dá)式。對(duì)并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了靜力學(xué)分析,得出了中醫(yī)推拿機(jī)器人在靜止?fàn)顟B(tài)且與外界環(huán)境作用時(shí)各構(gòu)件的受力情況；應(yīng)用Lagran

4、ge法對(duì)并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)建模,得出了并聯(lián)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)模型,為動(dòng)力學(xué)控制提供了基礎(chǔ)。
　　 其次,采用MATLAB與大型動(dòng)態(tài)仿真軟件ADAMS進(jìn)行聯(lián)合仿真,以并聯(lián)機(jī)構(gòu)正解過程的理論分析為依據(jù),運(yùn)用MATLAB編程的方法,得出了理論分析的數(shù)據(jù)輸出圖線；采用Pro／E軟件進(jìn)行三維實(shí)體模型設(shè)計(jì)與裝配,將在Pro／E中建立的虛擬樣機(jī)通過Mechanism／Pro接口軟件導(dǎo)入ADAMS軟件中,對(duì)虛擬樣機(jī)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)仿真分析。通過