上肢康復機器人結構設計及仿真運動設計
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摘摘 要要康復機器人是康復設備的一種類型，康復機器人技術早已廣受世界各國科研工作者和醫(yī)療機構的普遍重視，其中以歐美和日本的成果最為顯著。在我國康復醫(yī)學工程雖然得到了普遍的重視，但是康復機器人研究仍處于起步階段，一些簡單康復器械遠遠不能滿足市場對智能化、人機工程化康復機器人的需求，有待進一步的研究和發(fā)展。本文從使用的角度對人體上肢的運動原理進行了分析，設計出了一種坐式上肢康復訓練機器人，用于心腦血管疾病致癱或者意外事故所造成上肢損傷的患者作上肢及其相關關節(jié)的康復訓練。本設計的康復機器人機身是由放置于平臺上的機座，兩根可伸縮的立柱和上橫梁及其手柄組成，并在其各個組成部分上分別裝上上肢屈伸機構、前后擺機構、分合機構和手腕旋轉機構；各運動機構由單獨的電機和減速器驅動，而傳動機構的主件分別是傳動軸、絲杠螺母副、同步齒形帶傳動副?？祻蜋C器人的立柱主要采用薄壁套筒，這樣既減輕了重量，也使得絲杠螺母副能構得到套筒的固定和定位。整個設計主要要注意的主要問題是減重和減噪，避免整體結構過于龐大笨重。關鍵詞：康復；上肢；結構設計；減重；噪音ABSTRACTRehabilitation robot is a type of rehabilitation facilities. Rehabilitation robotics have long been well received by the world scientists and the general importance of medical institutions, in which Europe and the United States and Japan, the results are the most significant. Medical Engineering in our country has been received widespread attention though, and rehabilitation robotics still in its infancy, some simple rehabilitation equipment is far from meeting intelligence, ergonomics of the rehabilitation robot needs to be further research and development. This perspective on the human body from the use of upper limb movement principle is analyzed，the seated upper extremity rehabilitation robot is designed , for the paralysis caused by cardiovascular diseases or accidents. The design of the rehabilitation robot body is placed on the platform base, two scalable columns and beams of the handle on the composition and its components are installed on the upper limb flexion which include separate and close agency, before and after agency, lifting agency and the wrist rotation agency; the every movement is driven by the separate drive motor and reducer, and the main parts are the shaft, screw nut pairs, timing belt, deputy.Rehabilitation robot column mainly adopts the thin wall sleeve, so as to reduce weight, also makes the lead screw nut pair can be fixed and the positioning sleeve. The design of the main attention to the major problem is the weight loss and noise reduction, avoid the whole structure is too bulky.Key words：rehabilitation；upper limb；structural design；Weight loss; noise目目 錄錄摘摘 要要.IABSTRACT.1目目 錄錄 .2第第 1 章章緒論緒論 .31.1 概述.31.2康復機器人的國內外研究現(xiàn)狀.41.3 上肢康復機器人系統(tǒng)的發(fā)展前景.71.4本課題主要研究內容.8第第 2 章章總體結構方案設計總體結構方案設計 .92.1 總體方案設計.92.2康復機器人框架造型的設計.122.3本章小結.13第第 3 章章 伺服元件選擇伺服元件選擇 .143.1電機選擇.143.1.1升降機構電機選擇.143.1.2 前后擺機構電機選擇.153.1.3 分合機構電機選擇.163.1.4手腕轉動機構電機的選擇.173.2聯(lián)軸器選擇.173.3蝸輪蝸桿減速器的選擇.183.4本章小結.18第第 4 章章 機械機構設計與計算機械機構設計與計算 .194.1絲杠設計.194.2錐齒輪設計.204.3同步齒形帶設計.224.4軸設計與校核.244.5軸承校核.274.6鍵選擇及校核計算.284.7本章小結.29結結論論 .30參考文獻參考文獻 .31致致謝謝 .33
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上肢
康復
機器人
結構設計
仿真
運動
設計
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