基于繩索驅(qū)動的上肢康復(fù)機器人研究.pdf

1、基于最新的上肢康復(fù)機器人和繩索牽引機器人的研究成果，結(jié)合傳統(tǒng)串聯(lián)機器人的分析方法和人體上肢結(jié)構(gòu)及康復(fù)治療方法，提出一種基于繩索驅(qū)動的五自由度外骨骼上肢康復(fù)機器人的設(shè)計方案。由于上肢運動障礙患者不斷增加，康復(fù)治療領(lǐng)域?qū)ι现祻?fù)機器人的需求量越來越大，且對其治療效果的要求也越來越高。繩索牽引機器人能夠在安全性和柔順性方面，滿足康復(fù)機器人要求，故將繩索牽引機器人應(yīng)用于上肢康復(fù)機器人中，進行設(shè)計分析。
　　本文對上肢康復(fù)機器人的發(fā)展過程與

2、現(xiàn)狀進行了總結(jié)。對人體上肢結(jié)構(gòu)以及運動特點進行分析。介紹了人體上肢康復(fù)治療方法，按照治療方法，制定機器人的設(shè)計目標(biāo)以及驗證算例。結(jié)合以上內(nèi)容，對基于繩索牽引的上肢康復(fù)機器人進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，利用繩索牽引機器人的原理，最大限度的減少了機械臂的運動慣性，實現(xiàn)上肢康復(fù)機器人的理想運動?？紤]使用過程中的安全性和舒適性，對于與人體固連的機械部分進行設(shè)計。將機器人傳統(tǒng)的運動學(xué)、動力學(xué)分析方法與繩索牽引機器人的分析方法進行結(jié)合，建立上肢康復(fù)機器人的運動學(xué)

3、模型，求解運動學(xué)正解與逆解，求解上肢康復(fù)機器人的理想運動空間。利用力學(xué)平衡方程，設(shè)置繩索拉力上下限，求解上肢康復(fù)機器人實際運動空間，驗證基于康復(fù)方法的實際算例，滿足實際運動空間要求。計算各條繩索長度變化，驗證運動過程中，繩索長度變化的柔順性。利用Solidworks軟件進行三維建模，并利用Matlab、Adams軟件進行仿真，對比結(jié)果，驗證分析結(jié)果的正確性與可行性。對上肢康復(fù)機器人建立Lagrange動力學(xué)方程，計算在運動過程中，各個關(guān)