中醫(yī)推拿機(jī)器人末端執(zhí)行器的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、目前中國已進(jìn)入老齡化社會(huì),且正處于快速老齡化階段。老年人口的醫(yī)療和保健成為我國面臨的重大社會(huì)服務(wù)問題。而老年退行性疾病和慢性疾病帶來的各種疼痛正成為困擾老年人的主要病痛之一,尤其是老年人的腰腿疼痛最為普遍和嚴(yán)重。中醫(yī)推拿一直是緩解和治療各種慢性疼痛最為有效的手段。但時(shí)至今日,各大醫(yī)院的臨床治療仍由少部分有經(jīng)驗(yàn)的按摩師人工進(jìn)行,按摩效果的影響因素(如按摩的位置、力量及其變化、手法運(yùn)用、患者心理調(diào)節(jié)等)無法用語言準(zhǔn)確、定量地進(jìn)行描述,從而影

2、響了按摩手法的積極推廣。因此研究和發(fā)明按摩機(jī)器人以代替按摩師的人工勞動(dòng)對于提高老年人的生活質(zhì)量和幸福指數(shù)具有現(xiàn)實(shí)意義和實(shí)用價(jià)值。
　　 本文在國家863項(xiàng)目支持下,以實(shí)現(xiàn)中醫(yī)推拿手法中的按法、揉法、滾法、拍法、振法為目的,提出了以一平移一轉(zhuǎn)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)串聯(lián)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)作為中醫(yī)推拿機(jī)器人的末端執(zhí)行器,對其進(jìn)行了結(jié)構(gòu)型式的優(yōu)化與確定、主體并聯(lián)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性分析、具體的零部件選擇與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和樣機(jī)試制等。具體研究包括:
　　 1)

3、介紹本課題研究的目的和意義,分析市場上中醫(yī)推拿按摩器的應(yīng)用現(xiàn)狀以及國內(nèi)外中醫(yī)推拿機(jī)器人的研究進(jìn)展,總結(jié)現(xiàn)階段該領(lǐng)域研究存在的不足和缺陷。
　　 2)詳細(xì)介紹中醫(yī)推拿手法中按法、揉法、振法、拍法、滾法的動(dòng)作要領(lǐng)、作用機(jī)理及臨床應(yīng)用。對這五種中醫(yī)推拿手法進(jìn)行施力大小、施力方向及手法動(dòng)作頻率的定性和定量分析,由此確定中醫(yī)推拿機(jī)器人的總體設(shè)計(jì)方案及末端執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)型式。
　　 3)以楊廷力教授提出的基于單開鏈單元的并聯(lián)機(jī)構(gòu)拓?fù)浣Y(jié)

4、構(gòu)原理為基礎(chǔ),對一平移一轉(zhuǎn)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行型綜合,得出多種并聯(lián)機(jī)構(gòu)新機(jī)型,通過Adams軟件建模與仿真,驗(yàn)證機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)目和運(yùn)動(dòng)輸出特性。
　　 4)根據(jù)中醫(yī)推拿機(jī)器人末端執(zhí)行器的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,對初選的幾種并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行Adams比較分析,從按摩手法中的滾法所需的擺動(dòng)幅度以及同等按摩力度所需的驅(qū)動(dòng)力參數(shù)等方面進(jìn)行機(jī)型優(yōu)選,并對優(yōu)選機(jī)型進(jìn)行三維建模和模型制作。運(yùn)用機(jī)構(gòu)數(shù)學(xué)方法建立優(yōu)選機(jī)型的數(shù)學(xué)模型,全面分析機(jī)構(gòu)的位置、速度、加速度、奇異