仿人中醫(yī)按摩機(jī)器人手部的研究.pdf

1、由于中醫(yī)按摩的特殊要求，按摩機(jī)器人手部一定要具有合適的靈巧度和擬人化才能保證理想的療效，但目前檢索到的按摩機(jī)器人手部均無法像人一樣完成各種按摩動作。本文以英國Shadow公司的Shadow仿人靈巧手為對象，進(jìn)行了比較系統(tǒng)的研究，主要完了如下工作：
　　首先介紹了Shadow靈巧手。該靈巧手是商業(yè)化產(chǎn)品，由于技術(shù)保密只能查閱到有限的外部信息，如尺寸、功能等。在此基礎(chǔ)上，通過研究相關(guān)技術(shù)，重點從仿生學(xué)角度分析了Shadow靈巧手機(jī)械結(jié)

2、構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點，研究了其氣動肌肉驅(qū)動器和腱傳動系統(tǒng)的工作原理、性能特點，給出了可能的設(shè)計方法。
　　接著介紹了幾種中醫(yī)按摩機(jī)器人腧穴定位與跟蹤技術(shù)，指出了現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提出了解決途徑和發(fā)展方向。
　　第三，運(yùn)用D-H坐標(biāo)法，建立了Shadow靈巧手的運(yùn)動學(xué)模型，推導(dǎo)出運(yùn)動學(xué)正、逆方程，并求出運(yùn)動學(xué)問題的正、逆解析解和雅可比矩陣，同時分析了靈巧手的速度和靜力。
　　第四，從手指連桿系統(tǒng)、腱傳動系統(tǒng)和氣動肌肉驅(qū)動器三方

3、面分析了Shadow靈巧手的動力學(xué)問題，推導(dǎo)出動力學(xué)方程，得到了手指關(guān)節(jié)角變量與氣動肌肉驅(qū)動器壓縮量之間的關(guān)系。
　　最后，在Matlab環(huán)境下，利用Robotics Toolbox建立了Shadow靈巧手的三維仿真模型，求得了運(yùn)動學(xué)的數(shù)值解，對其運(yùn)動學(xué)進(jìn)行了仿真和驗證；建立了靈巧手的動力學(xué)仿真模型，進(jìn)行了軌跡規(guī)劃，并得到了不同狀態(tài)下手指各關(guān)節(jié)力矩隨時間變化的曲線圖。
　　研究表明，Shadow靈巧手能夠很好的滿足仿人中醫(yī)按