末端導引康復機器人機構設計與實現(xiàn).pdf

1、隨著科學技術的發(fā)展和生活節(jié)奏的加快,康復機器人作為一種新興技術正引導著一種全新的技術革命?？祻蜋C器人科學有效的康復機制,對人們身體狀況的改善和事業(yè)的蓬勃發(fā)展發(fā)揮著不可估量的作用。本文針對自由度多、關節(jié)復雜的人體上肢,設計了一種末端導引康復機器人,通過引導患者手部帶動整個上肢的運動來恢復肢體功能,論文取得的研究成果如下:
　　(1)從康復運動機理出發(fā),根據(jù)機器人實現(xiàn)功能要求,闡明了設計流程,確定了三個自由度的關節(jié)形式,并得到了三種不

2、同的方案。通過比較三種方案,確定驅動方式,得到了末端導引康復機器人的總體設計方案,同時,總結了具體化的設計要求。
　　(2)對末端導引康復機器人展開了詳細的結構設計,包括機架的設計、導軌與鋼絲繩布置、驅動減速機構、滾珠絲杠機構、輔助裝置機構設計等幾大部分,闡明了各部分工作原理,得到了精確的機器人三維模型。
　　(3)用ANSYSWorkbench對機架進行了靜力學分析,對機架在受到固定載荷作用下的變形過大,作了進一步機架結構

3、尺寸方面的優(yōu)化,滿足了機器人機架強度剛度方面的要求。最后對裝有電機的機架進行了模態(tài)分析,驗證了機架不會發(fā)生共振。
　　(4)以運動學分析為基礎,得到了機器人末端位姿與各關節(jié)運動之間的關系。提出了機器人控制方案,說明了基于驅動器和運動控制卡的控制原理,編寫了機器人運行的軟件界面,介紹了機器人末端具體軌跡實現(xiàn)的方法。
　　本文完成了末端導引康復機器人的結構設計,完成了對機架的結構分析和優(yōu)化,同時,對機器人運動學關系進行了剖析,在