本文針對我國老年人和殘疾人對康復(fù)機構(gòu)具備多功能的需求,基于可重構(gòu)原理,設(shè)計了一種P（2-RPS）&U康復(fù)機構(gòu),用于人體肘、膝和踝關(guān)節(jié)的康復(fù)訓(xùn)練,對其進行運動學(xué)分析和仿真分析以及康復(fù)效果分析。首先,分析了我國成年人在站姿和坐姿下肢體的各個尺寸,確定了康復(fù)機構(gòu)整體設(shè)計的最小尺寸;分析了人體肘、膝和踝關(guān)節(jié)的生理結(jié)構(gòu)和主要運動形式,以及這些關(guān)節(jié)運動時所參與的肌肉群,為康復(fù)機構(gòu)的設(shè)計和康復(fù)效果的分析奠定基礎(chǔ)。其次,分析了運動限定機構(gòu)的運動方式,提出了一種2-RPS運動限定機構(gòu)。結(jié)合中國成年人體的標準尺寸以及人體肘關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)的活動范圍,提出了構(gòu)型為P（2-RPS）&U的康復(fù)機構(gòu)。對P（2-RPS）&U康復(fù)機構(gòu)進行了自由度計算、位置逆解分析和奇異性分析。再次,利用求導(dǎo)的方法,求得P（2-RPS）&U康復(fù)機構(gòu)的一階、二階影響系數(shù)矩陣。通過一階影響系數(shù)矩陣求得機構(gòu)的力雅可比矩陣;對機構(gòu)進行動力學(xué)建模,利用此動力學(xué)方程可以求得已知運動時的輸入力矩或已知輸入力矩的系統(tǒng)的運動。然后,利用SOLIDWORKS和ADAMS軟件對P（2-RPS）&U康復(fù)機構(gòu)進行虛擬... 

【文章來源】：中北大學(xué)山西省

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

NEUROExos-Elbow-Module機器人

圖 1.1 NEUROExos-Elbow-Module 機器人 圖 1.2 Manna 設(shè)計的肘關(guān)節(jié)外骨骼機構(gòu)Araujo-Gómez 等[9]提出了一種具有 2T2R 運動的 3UPS/RPU 并聯(lián)機構(gòu)，用于膝關(guān)診斷和康復(fù)。利用螺旋理論求得機構(gòu)的位置解，并與基于 ADAMS 建立的虛擬樣機解結(jié)果進行比較，結(jié)果表示模型機構(gòu)的位置與理論計算結(jié)果一致。Hassani 等[10]設(shè)

圖 1.3 Robot-KAFO 機器人 圖 1.4 James 提出的膝關(guān)節(jié)支架amwal 等[17]設(shè)計了一種基于并聯(lián)機構(gòu)的踝關(guān)節(jié)機器人，并使用四種氣動肌肉驅(qū)動，提供三個旋轉(zhuǎn)自由度用于踝關(guān)節(jié)的治療。同時提出了一種自適應(yīng)阻抗控制方法經(jīng)功能障礙患者的殘疾程度和康復(fù)階段，設(shè)計自適應(yīng)阻抗控制方案。Aggogeri 等

【參考文獻】：
期刊論文
[1]用于人體關(guān)節(jié)的P（2-RPS）&U可重構(gòu)康復(fù)機構(gòu)及運動學(xué)分析[J]. 郭旺旺,李瑞琴,寧峰平.  機械傳動. 2019(03)
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[3]一種冗余驅(qū)動并聯(lián)機構(gòu)的設(shè)計與奇異性分析[J]. 黃勝軍,劉宏昭.  機械科學(xué)與技術(shù). 2017(07)
[4]膝關(guān)節(jié)康復(fù)外骨骼構(gòu)型綜合與結(jié)構(gòu)設(shè)計[J]. 李劍鋒,黃相強,陶春靜,王颯,季潤.  哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報. 2017(04)
[5]空間四自由度串并混聯(lián)下肢康復(fù)機器人設(shè)計與分析[J]. 史小華,任嶺雪,廖梓宇,朱家增,王洪波.  機械工程學(xué)報. 2017(13)
[6]腦中風后遺癥偏癱應(yīng)用早期康復(fù)治療的效果研究[J]. 胡淵.  中國醫(yī)學(xué)工程. 2016(11)
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[8]一種混合輸入并聯(lián)擬人步態(tài)康復(fù)機器人的機構(gòu)設(shè)計與分析[J]. 姜禮杰,王良詣,王勇,陳進.  機器人. 2016(04)
[9]便攜式外骨骼肘關(guān)節(jié)康復(fù)訓(xùn)練裝置的設(shè)計及測試[J]. 梅釗,何龍文,吳磊,簡卓.  中國康復(fù)醫(yī)學(xué)雜志. 2015(11)
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博士論文
[1]變胞并聯(lián)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計方法與運動特性研究[D]. 張克濤.北京交通大學(xué) 2010

碩士論文
[1]3-PPR球面并聯(lián)機構(gòu)運動學(xué)性能研究與應(yīng)用[D]. 趙瑞杰.中北大學(xué) 2017
[2]人體下肢康復(fù)訓(xùn)練機構(gòu)的綜合與分析研究[D]. 申登高.中北大學(xué) 2016
[3]手臂康復(fù)訓(xùn)練機構(gòu)及其測控系統(tǒng)研究[D]. 李帥領(lǐng).武漢理工大學(xué) 2014
[4]人工全髖關(guān)節(jié)置換三維有限元建模及其在體生物力學(xué)研究[D]. 趙明光.河南科技大學(xué) 2013
[5]基于人機工程學(xué)的上下肢康復(fù)訓(xùn)練器設(shè)計與分析[D]. 侯慧娜.燕山大學(xué) 2013
[6]肘關(guān)節(jié)康復(fù)訓(xùn)練裝置的研究[D]. 楊明.華中科技大學(xué) 2008



本文編號：3388277