上肢外骨骼康復機器人肘關節(jié)機械系統(tǒng)設計

1、I摘要上肢康復機器人是醫(yī)療機器人的一個重要分支，它以偏癱腦卒中病人運動療法中的運動再學習理論為基礎，融合了醫(yī)學、生物學、機械學、信息與計算機科學等諸多學科，是目前國內(nèi)外的研究熱點。本文對上肢康復機器人系統(tǒng)的總體設計、運動學分析、運動控制系統(tǒng)、機器人樣機及實驗等進行了研究和開發(fā)，為該領域產(chǎn)品設計奠定理論基礎、提供技術支撐。論文結合上肢解剖學和運動治療理論，從安全性、仿生學、外骨骼材質(zhì)、訓練任務、安裝使用等幾個方面總結出上肢康復機器人的設計

2、要求在此基礎上，設計出了輕型、運動可靠的上肢外骨骼康復機器人肘關節(jié)機械系統(tǒng)，并詳細介紹了康復機器人系統(tǒng)的機械本體和控制策略。關鍵詞:上肢康復機器人，運動學分析，運動控制系統(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上肢康復醫(yī)療機

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

6、1.3.1上肢外骨骼自由度分析..........................................................................................31.3.2肘關節(jié)結構........................................................................................................

7、......41.3.3肘關節(jié)的運動及參數(shù)..............................................................................................41.4外骨骼機械設計..............................................................................................

8、...................51.4.1結構設計..................................................................................................................51.4.2驅(qū)動系統(tǒng)種類及各優(yōu)缺點............................................................

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

10、............................................................71.5控制系統(tǒng).............................................................................................................................81.6上肢康復機器人康復訓練策略關鍵技術綜述....

11、...........................................................111.7發(fā)展前景...........................................................................................................................12第2章外骨路式機器人上肢康復肘關節(jié)方案設計......

12、...............................................................132.1上肢生理特點與康復治療方法.......................................................................................132.1.1手臂的生理結構特點....................................

13、........................................................132.1.2復治療方法............................................................................................................142.2機器人上肢康復系統(tǒng)構建............................

14、...................................................................152.3肘關節(jié)系統(tǒng)方案...............................................................................................................16第3章肘關節(jié)機械系統(tǒng)設計................

15、........................................................................................173.1機構驅(qū)動方案...................................................................................................................173.2機

16、構運動方式...................................................................................................................183.3機構方案...........................................................................................

17、................................183.4零部件具體設計...............................................................................................................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)運動仿真及有限元分析............................................................................................244.1運動仿真..............................................................................................

21、.............................244.1.1機構組裝................................................................................................................244.1.2機構設置.........................................................

22、.......................................................254.1.3運動分析................................................................................................................274.2有限元分析................................

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