肩關(guān)節(jié)骨肌系統(tǒng)模擬器是深刻研究肩關(guān)節(jié)生物力學(xué)特性的關(guān)鍵設(shè)備,其研究成果可用于不可修復(fù)肩袖撕裂病理及其修復(fù)策略的研究。人體肩關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)受力的復(fù)雜性使得模擬器的研發(fā)具有極大挑戰(zhàn)性。因此,本文基于解剖學(xué)和機(jī)械設(shè)計(jì)方法開(kāi)發(fā)了一套肩關(guān)節(jié)體外生物力學(xué)模擬器并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,主要工作內(nèi)容及成果如下:1)從肩關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)機(jī)理及其生物力學(xué)參數(shù)的測(cè)量要求出發(fā),運(yùn)用質(zhì)量功能展開(kāi)和功能分析方法明確了設(shè)計(jì)目標(biāo)。依據(jù)實(shí)驗(yàn)需求和肩關(guān)節(jié)解剖特征,設(shè)計(jì)了肩關(guān)節(jié)骨端夾具、外展模擬驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)方案,建立了模擬器的三維模型。其中加載系統(tǒng)采用了電動(dòng)與氣動(dòng)混合驅(qū)動(dòng)的方式以提供準(zhǔn)確穩(wěn)定的仿生肌力輸出。2)針對(duì)肩關(guān)節(jié)模擬器的關(guān)鍵機(jī)構(gòu),進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析。通過(guò)對(duì)肩胛外展驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和盂肱外展加載系統(tǒng)的行程與拉力輸出估算,為致動(dòng)器的選型提供了理論參考。從運(yùn)動(dòng)學(xué)角度分析了盂肱外展角度測(cè)量機(jī)構(gòu)的測(cè)量誤差,確認(rèn)了其機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性�；贑REO軟件的運(yùn)動(dòng)仿真分析,證明了模擬器整體設(shè)計(jì)方案的可行性。3)根據(jù)測(cè)控系統(tǒng)的需求,搭建了集中控制式的硬件系統(tǒng)和程控架構(gòu)的軟件系統(tǒng)。以比例壓力閥為核心建立了力閉環(huán)閥控系統(tǒng);以電動(dòng)推桿和角度編碼器實(shí)現(xiàn)... 

【文章來(lái)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(yè)數(shù)】：93 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

肩關(guān)節(jié)在肩腫平面內(nèi)外展示意圖侶一上方，卜側(cè)方，A-前方，P一后方)

肩袖腱性部分的缺失和肌性部分的變性。其中前就已經(jīng)存在，也可能是肩袖斷裂后吸收造成缺損過(guò)大，而肌性部分因?yàn)樽冃远パ由煨噪y。當(dāng)因?yàn)楦鞣N原因不能使肩袖應(yīng)力鏈對(duì)合時(shí)者不可修復(fù)的肩袖撕裂［１３＿１５］，如圖１－２所示。??

第一章緒論??肩關(guān)節(jié)標(biāo)本做了大量實(shí)驗(yàn)研宄，設(shè)定了多個(gè)生物力學(xué)參數(shù)來(lái)定量評(píng)估上關(guān)節(jié)前后的穩(wěn)定性，具有新穎性。然而，就模擬器本身而言，采用懸掛重物的肌肉力，使得加載系統(tǒng)不具有靈活性，力的調(diào)節(jié)操作麻煩。在圖１－３右側(cè)顯示隊(duì)早期設(shè)計(jì)的軟件界面［２１］，功能單一，近期的軟件系統(tǒng)未見(jiàn)報(bào)道。??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]基于Mimics人體膝關(guān)節(jié)有限元模型的研究[D]. 張軍文.北京化工大學(xué) 2013
[2]基于QFD的模塊化系列產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)方法[D]. 耿凱陽(yáng).上海交通大學(xué) 2013
[3]鋼鐵墻壁面爬壁機(jī)器人的研究[D]. 丁鵬.太原理工大學(xué) 2012
[4]自行車機(jī)器人的嵌入式控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 仲明偉.北京郵電大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3496713