康復(fù)機(jī)器人的設(shè)計(jì)含NX三維及11張CAD圖

康復(fù)機(jī)器人的設(shè)計(jì)含NX三維及11張CAD圖,康復(fù),痊愈,機(jī)器人,設(shè)計(jì),nx,三維,11,十一,cad 設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 8 頁(yè) 共 8 頁(yè) 骨骼機(jī)器人 摘要：一個(gè)可穿戴式骨骼康復(fù)機(jī)器人，方便靈巧，他是一種可以協(xié)助技術(shù)工人新概念產(chǎn)品。斯基爾機(jī)器人是由伺服機(jī)制的觸覺(jué)設(shè)備（觸覺(jué)或滑動(dòng)傳感器/顯示器）構(gòu)成的，所以它可以按照人的行為運(yùn)動(dòng)。外骨骼機(jī)器人可以為在危險(xiǎn)環(huán)境中工作的人提供合適空間或技術(shù)，在海上該項(xiàng)目建立了一個(gè)原型模型的可穿戴式機(jī)器人，其中包括一個(gè)上身組件，一對(duì)武器及手套。 一 介紹 一個(gè)艙外活動(dòng)（伊娃）的機(jī)器人，航天飛機(jī)進(jìn)行一些重要太空計(jì)劃的任務(wù)時(shí)機(jī)器人對(duì)整個(gè)經(jīng)過(guò)都是很有效的，對(duì)于那些正在開發(fā)或?qū)嶒?yàn)的伊娃機(jī)器人為今后的伊娃任務(wù)。而在未來(lái)一些伊娃機(jī)器人的任務(wù)將增加，有存在宇航員不可避免的任務(wù)的。 宇航員在危險(xiǎn)的環(huán)境中需要宇航服保護(hù)自己，如真空，超低溫度，微流星等等，因?yàn)?，空間訴訟是在1 /3的大氣壓力，西服面料通過(guò)空間的張力會(huì)變得僵硬。而且，厚織物抑制宇航員從遙感對(duì)象處理。主要的問(wèn)題是所造成的太空服。 （一）手和肩膀的疲勞。（二）缺失手指。（三）限制范圍的定義。 研究和發(fā)展的首要問(wèn)題，特別是手指，手掌，指關(guān)節(jié)的疲勞（CP），已為助力手套。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，這些發(fā)展助力手套可以減少指關(guān)節(jié)力矩，但這些發(fā)展并沒(méi)有處理在指尖的力矩，這是必要的技術(shù)工作。 為了解決這些問(wèn)題，作者提出了一個(gè)新的概念，“社會(huì)伙伴”，熟練工人穿戴外骨骼機(jī)。斯基爾伴侶概念不僅是宇航員，然而在危險(xiǎn)環(huán)境中的熟練工人也可以。在本文中，斯基爾隊(duì)友的概念及其應(yīng)用介紹，然后原型開發(fā)的太空服概述。 二 功能伙伴 技術(shù)伙伴是一個(gè)當(dāng)人體穿著它可以移動(dòng)的機(jī)器或設(shè)備總稱。并且它是一個(gè)被動(dòng)的器材，具有在人類知識(shí)的操作系統(tǒng)自動(dòng)智能響應(yīng)。技術(shù)伙伴的功能如下。 （1）由佩戴外骨骼機(jī)器人如果他在危險(xiǎn)的環(huán)境中要完成不可避免的工作專家。通常，工作的人在危險(xiǎn)的環(huán)境需要保護(hù)的措施，例如，空間適合在軌道或干燥的衣服。而且，這些衣服限制人的運(yùn)動(dòng)和增加疲勞。斯基爾搭檔使人減少肌肉拉傷而為他工作。 （2）外骨骼結(jié)構(gòu)包圍的人的身體，人們可以沒(méi)有任何限制的運(yùn)動(dòng)，或者是從事自己的工作。此外，觸覺(jué)受體或傳感器應(yīng)安裝在人機(jī)接口的位置上，主要目的是為提高工作效率。因此，當(dāng)穿上它時(shí)看起來(lái)就像一個(gè)擬人機(jī)器人。 （3）它是一種伴隨響應(yīng)的運(yùn)動(dòng)。它必須足夠快的響應(yīng)工人沒(méi)有穿技巧伴侶或感覺(jué)附滋擾的行動(dòng)，支持他的技能好像他是最理想的情況下為他工作。而且，作為一個(gè)可選的功能，它是一個(gè)外骨骼殼防止工人受到危險(xiǎn)。工人在危險(xiǎn)的環(huán)境將得到好處就像是隊(duì)友的保護(hù)殼。斯基爾伴侶可能是的工人工作在在高水壓條件環(huán)境下不可避免的工作服，暴露低溫輻射。保護(hù)殼很厚會(huì)使人體運(yùn)動(dòng)緩慢，像一個(gè)很厚的套裝，動(dòng)力伴侶會(huì)彌補(bǔ)它的質(zhì)量，慣性和剛度的伺服系統(tǒng)。穿著技巧伴侶是感覺(jué)沒(méi)有穿衣服或沒(méi)有工作適合所有。 三 斯基爾搭檔伊娃 十一月1997，日本宇航員土井博士上了“哥倫比亞”航天飛機(jī)。戴太空服裝出艙活動(dòng)，他（伊娃）2倍。第一個(gè)活動(dòng)是捕獲的手柄斯巴達(dá)的衛(wèi)星。二是擺放和康復(fù)機(jī)器人相機(jī)和伊娃總活動(dòng)時(shí)間超過(guò)12小時(shí)。（圖1） 圖 1 伊娃（日本宇航員土井博士）日本宇宙開發(fā)事業(yè)團(tuán)的照片 作者討論了土井博士使用伊娃的經(jīng)驗(yàn)。穿宇航服的問(wèn)題如下：[ 11 （1）手部疲勞：太空服手套因?yàn)榧訅鹤兊媒┯玻? /3的氣氛和宇航員需要更多的手指力量克服剛度。伊娃的任務(wù)包括更頻繁把握運(yùn)動(dòng)，例如，抓扶手移動(dòng)自己，把握手工具。他還提到主要拇指，食指及中手指被用來(lái)抓運(yùn)動(dòng)。 （2）手指是一個(gè)困難、復(fù)雜和敏感的任務(wù)：太空服手套指尖部位覆蓋有橡膠和這并沒(méi)有界面滑移。他執(zhí)行這類任務(wù)主要由他的視力不是他的意義上的手指。 （3）限制的動(dòng)作：空間有一個(gè)軸承套關(guān)節(jié)的肩膀和肩膀的運(yùn)動(dòng)是沒(méi)有如果沿軸承關(guān)節(jié)，肩肌肉疲勞。如果有兩只軸承關(guān)節(jié)在肩，這問(wèn)題會(huì)得到改善。而且，他補(bǔ)充說(shuō)，腰和髖關(guān)節(jié)彎曲是最困難的，這讓他很難看到在他的胸部的開關(guān)。 通過(guò)以上討論，應(yīng)用技巧搭檔的太空服將有以下特點(diǎn)。 （一）技術(shù)改善了由于加壓而使得航天服關(guān)節(jié)僵硬。斯基爾搭檔也檢測(cè)到航天員的運(yùn)動(dòng)伺服系統(tǒng)機(jī)制。 （二）技術(shù)檢測(cè)/顯示隊(duì)友力，壓力和支路意義在指尖，使宇航員完成的復(fù)雜和敏感的任務(wù)。 四 原型模型 開發(fā)的原型模式開始的時(shí)候是在1998的夏季。我們集中在硬件設(shè)計(jì)和組件上。本節(jié)顯示我們的項(xiàng)目狀態(tài)的原型開發(fā)。 人的肌肉執(zhí)行機(jī)構(gòu)已被采用為一執(zhí)行器的伴侶。致動(dòng)器主要優(yōu)勢(shì)包括： （1）伺服電機(jī)比電磁電動(dòng)機(jī)較大傳動(dòng)比。 （2）主要特征是類似人類肌肉的致動(dòng)器 。 原型執(zhí)行器的能力，如圖2所示，8毫米（5/ 16英寸）直徑150毫米（5.9英寸）長(zhǎng)產(chǎn)生超過(guò)200n在400kpa（58磅）。力測(cè)量器，如圖3所示。從測(cè)量。新型的驅(qū)動(dòng)器，如下所示。 圖2 麥吉人工肌肉皮膚伴侶 圖3 執(zhí)行器的輸出 圖4 肘關(guān)節(jié)與人工肌肉 肘關(guān)節(jié)原型肘關(guān)節(jié)由人工肌肉執(zhí)行器和一個(gè)增量式編碼器（圖4）。執(zhí)行器是放置在肌腱肘部關(guān)節(jié)和產(chǎn)生力矩的關(guān)節(jié)部位。氣動(dòng)調(diào)節(jié)器與微機(jī)控制致動(dòng)器。重量是3768。 這已模糊控制的基本數(shù)據(jù)采集。實(shí)驗(yàn)結(jié)果控制不負(fù)載顯示圖5。觸覺(jué)傳感器（壓敏導(dǎo)電橡膠）是要連接到檢測(cè)人體運(yùn)動(dòng)。 圖 5 肘關(guān)節(jié)位置控制的例子 圖 6 肘關(guān)節(jié)與氣動(dòng)缸 腕關(guān)節(jié)也被設(shè)計(jì)以及建造。腕關(guān)節(jié)的自由度主要包括滾轉(zhuǎn)和俯仰。組成部分的聯(lián)合是幾乎一樣的彎頭接頭。腕關(guān)節(jié)已經(jīng)組裝的肘關(guān)節(jié)后關(guān)節(jié)進(jìn)行測(cè)試和改進(jìn)計(jì)劃。 手指關(guān)節(jié)顯示在圖7和圖8。本手指關(guān)節(jié)是由拇指，指向手指和中指。手指指向和中指有兩自由度。拇指三是中央的部分（腕），微通道板和最低端部的（趾）關(guān)節(jié)。小型氣動(dòng)缸驅(qū)動(dòng)各關(guān)節(jié)。 氣動(dòng)缸產(chǎn)生彎曲力的手指延長(zhǎng)部隊(duì)所產(chǎn)生的被動(dòng)的線圈彈簧。人工肌肉驅(qū)動(dòng)器要連接到手套的擴(kuò)展力如果彈簧的力量是不夠的。 壓敏導(dǎo)電橡膠連接到指尖測(cè)力之間的手指和手套。感應(yīng)位置傳感器被連接到測(cè)量手指關(guān)節(jié)角。 圖7 原型手套 圖8 手指關(guān)節(jié)沒(méi)有手套 未來(lái)的工作下一步的原型開發(fā)組裝手指，手腕關(guān)節(jié)和肘關(guān)節(jié)而且。觸覺(jué)設(shè)備計(jì)劃把手指。 項(xiàng)目目標(biāo)的伴侶的項(xiàng)目是開發(fā)一個(gè)原型外骨骼機(jī)械宇航服。原型模型將包括一個(gè)上身組裝，以及對(duì)武器手套。此原型模式將被放置在壓力服裝隔熱層。 武器的原型有肩關(guān)節(jié)，肘關(guān)節(jié)和腕關(guān)節(jié)。每個(gè)關(guān)節(jié)是由氣動(dòng)執(zhí)行器構(gòu)件，可以感受角度。觸覺(jué)傳感器附在人體運(yùn)動(dòng)檢測(cè)，使機(jī)器可以按照宇航員的運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)。因?yàn)樵湍Ｐ褪冀K是連接到人類的身體上，阻抗控制將是適當(dāng)?shù)娜藱C(jī)合作的。力扭矩傳感器將需要之間手腕和手套實(shí)現(xiàn)阻抗控制。 結(jié)構(gòu)的手套本身之間的接口和宇航員的手和手套將研究和精心設(shè)計(jì)。如觸覺(jué)或觸覺(jué)裝置滑動(dòng)傳感器和顯示器將需要完成的任務(wù)。 5 應(yīng)用工程 如今，“工業(yè)化”和“先進(jìn)”的建設(shè)系統(tǒng)更受歡迎，在世界和在日本。這些系統(tǒng)短期實(shí)現(xiàn)有效的生產(chǎn)和較少的人力，為建筑行業(yè)引起了較好營(yíng)業(yè)利潤(rùn)。主要工作是由機(jī)器監(jiān)督建設(shè)由一個(gè)高性能的信息網(wǎng)絡(luò)很多計(jì)算機(jī)。自動(dòng)化系統(tǒng)和機(jī)器人參加在建筑工地。降低勞動(dòng)成本的網(wǎng)站建設(shè)使更多的商業(yè)利潤(rùn)。在這樣的建筑工地。 工人將一個(gè)建筑系統(tǒng)部件如機(jī)經(jīng)營(yíng)者，或一個(gè)智能交通設(shè)備，或靈活的處理機(jī)器。現(xiàn)代先進(jìn)建筑系統(tǒng)，如自動(dòng)和機(jī)器人建筑系統(tǒng)，移植的高級(jí)技能從人類的工人。 雖然許多自動(dòng)化系統(tǒng)的開發(fā)和建設(shè)工作的實(shí)際使用，人參與建設(shè)工作是不可避免的。 原因如下： （1）在一個(gè)工地有數(shù)以百計(jì)的任務(wù)運(yùn)用自動(dòng)化系統(tǒng)來(lái)完成每一個(gè)任務(wù)。這是不實(shí)現(xiàn)的， （2）各施工現(xiàn)場(chǎng)有不同的條件，其中從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，環(huán)境的網(wǎng)站等等因素考慮；因此，一個(gè)特定的自動(dòng)化系統(tǒng)并不一定適用于其他網(wǎng)站建設(shè)。 （3）一些人的技術(shù)沒(méi)有在自動(dòng)化系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然，有一些任務(wù)自動(dòng)化系統(tǒng)不能做到。應(yīng)用技巧隊(duì)友的建設(shè)工作網(wǎng)站一種解決人機(jī)合作。技巧伴侶有能力讓工人來(lái)完成各種任務(wù)的。這樣的需求是必要的。 六 結(jié)論 介紹一個(gè)概念技能伴侶及伊娃外骨骼機(jī)器人的我應(yīng)用。而且還介紹了原型模型太空服發(fā)展現(xiàn)狀的的概述。原型開發(fā)組裝的肩膀，肘，手腕，和手套的第一個(gè)目標(biāo)。今后的工作包括觸覺(jué)設(shè)備的發(fā)展和阻抗控制的接頭