假肢手接受腔作為假肢手與殘肢連接的橋梁在假肢手功能發(fā)揮過程中起到了重要的作用。針對甘云提出的可控式假肢手接受腔的設(shè)計方案的缺點與不足,基于假肢手生機界面功能傳遞性和舒適安全性兩大設(shè)計要求,根據(jù)分時間歇承載分區(qū)交替加載的接受腔設(shè)計概念,本文提出了具有分區(qū)多元化和恒力穩(wěn)定加載特點的假肢接受腔優(yōu)化設(shè)計方案。并通過對原有設(shè)計方案和優(yōu)化設(shè)計方案原理探究及對比,確定了優(yōu)化方案的可行性與合理性。在原有負壓驅(qū)動接受腔的基礎(chǔ)上,提出恒力擠壓單元的設(shè)計方案,恒力擠壓單元通過正負剛度元件并聯(lián)實現(xiàn)結(jié)構(gòu)恒力。運用數(shù)學(xué)模型的方法分析計算獲得擠壓單元的設(shè)計參數(shù),并用仿真模型優(yōu)化了參數(shù),明確了負剛度元件各參數(shù)對其負剛度的影響,在模型加工后實驗驗證了擠壓單元穩(wěn)定的恒力特性。通過對假肢手接受腔擠壓塊數(shù)量和分布的探究及實驗,分析確定了雙排擠壓塊對于實現(xiàn)接受腔分時分區(qū)控制的設(shè)計優(yōu)勢,并根據(jù)三種基本的實驗范式受力分析,確定了不同動作模式下接受腔擠壓塊對應(yīng)的松緊擠壓狀態(tài)。通過對恒力擠壓塊的微型化和接受腔腔體的優(yōu)化,最終完成了分區(qū)恒力加載接受腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計。通過對分區(qū)恒力加載接受腔的松緊切換響應(yīng)實驗、接受腔滑移測試以及壓痕實驗,驗證... 

【文章來源】：上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：98 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題來源
    1.2 課題背景及意義
    1.3 假肢手及其接受腔的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 假肢手的分類及研究現(xiàn)狀
        1.3.2 假肢手生機界面的研究現(xiàn)狀
    1.4 本文的主要內(nèi)容及章節(jié)安排
第二章 分區(qū)恒力加載接受腔的優(yōu)化方案
    2.1 假肢手生機界面的設(shè)計要求及思路
        2.1.1 假肢手生機界面的優(yōu)化設(shè)計要求
        2.1.2 假肢手生機界面的優(yōu)化設(shè)計思路
    2.2 假肢手生機界面的優(yōu)化前后設(shè)計對比
    2.3 恒力擠壓單元擠壓原理探究
        2.3.1 恒力擠壓單元力學(xué)特性分析
        2.3.2 恒力擠壓單元單元驅(qū)動力及切換時間分析
    2.4 本章小結(jié)
第三章 恒力擠壓單元方案設(shè)計
    3.1 恒力擠壓單元設(shè)計要求
    3.2 恒力擠壓單元設(shè)計
        3.2.1 恒力擠壓單元結(jié)構(gòu)
        3.2.2 恒力擠壓單元工作原理
        3.2.3 恒力擠壓單元鉸鏈-鉸鏈數(shù)學(xué)模型
    3.3 恒力擠壓單元實驗測試
        3.3.1 恒力機構(gòu)模型加工
        3.3.2 恒力機構(gòu)測試實驗
        3.3.3 恒力機構(gòu)結(jié)果分析
        3.3.4 恒力機構(gòu)誤差解決方案
    3.4 本章小結(jié)
第四章 恒力擠壓單元仿真設(shè)計和結(jié)構(gòu)優(yōu)化
    4.1 恒力擠壓單元仿真模型
        4.1.1 恒力擠壓單元彈簧片模型仿真
        4.1.2 恒力擠壓單元恒力仿真擬合
    4.2 彈簧片各項參數(shù)對負剛度的影響
        4.2.1 彈簧片長度a對負剛度的影響
        4.2.2 彈簧片寬度b對負剛度的影響
        4.2.3 彈簧片厚度h對負剛度的影響
        4.2.4 彈簧片彎曲角度θ對負剛度的影響
    4.3 恒力擠壓單元仿真優(yōu)化結(jié)果
    4.4 恒力擠壓單元彈簧片形狀優(yōu)化
    4.5 恒力擠壓單元鉸鏈-鉸鏈連接優(yōu)化
        4.5.1 恒力擠壓機構(gòu)彈簧片連接問題
        4.5.2 恒力擠壓機構(gòu)彈簧片底端連接方案
        4.5.3 恒力擠壓機構(gòu)彈簧片頂端連接方案
    4.6 結(jié)構(gòu)優(yōu)化后的恒力單元驗證
        4.6.1 優(yōu)化后恒力單元模型加工
        4.6.2 優(yōu)化后恒力單元擠壓實驗
    4.7 本章小結(jié)
第五章 恒力分區(qū)加載接受腔優(yōu)化設(shè)計
    5.1 原始擠壓塊單排分布接受腔評估
    5.2 假肢手接受腔擠壓塊分布及數(shù)量探究
        5.2.1 接受腔內(nèi)部單排可控擠壓塊分布分析
        5.2.2 接受腔部分擠壓塊固定分布安全性實驗
    5.3 雙排恒力擠壓塊接受腔設(shè)計
        5.3.1 雙排恒力擠壓塊接受腔擠壓塊分布設(shè)計
        5.3.2 三種動作實驗范式下的擠壓模式分析
    5.4 恒力擠壓塊微型化設(shè)計
        5.4.1 恒力擠壓塊微型化的影響因素
        5.4.2 微型化擠壓塊尺寸設(shè)計
        5.4.3 微型化擠壓塊恒力實驗驗證
    5.5 接受腔腔體優(yōu)化設(shè)計
        5.5.1 接受腔腔體輪廓優(yōu)化
        5.5.2 接受腔腔體拆裝連接優(yōu)化
    5.6 本章小結(jié)
第六章 恒力分區(qū)加載接受腔實驗評估
    6.1 新接受腔恒力擠壓單元的制作
        6.1.1 手臂軟組織擠壓特性測量
        6.1.2 手臂軟組織后排擠壓區(qū)域擠壓特性分析
        6.1.3 手臂軟組織前排擠壓區(qū)域擠壓特性分析
        6.1.4 恒力擠壓單元的加工測量
    6.2 恒力分區(qū)加載接受腔實驗評價
        6.2.1 接受腔各擠壓塊松緊切換實驗驗證
        6.2.2 接受腔滑移狀況及安全性實驗驗證
    6.3 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 研究工作總結(jié)
    7.2 研究工作展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)成果


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3281838