中風等疾病往往會導(dǎo)致患者的部分肢體出現(xiàn)運動功能障礙,從而喪失生活自理的能力。而手作為日常生活中使用最頻繁的器官,康復(fù)訓(xùn)練自然也是重中之重。本文旨在提出了一種軟體致動器的新型結(jié)構(gòu),并將其應(yīng)用于康復(fù)手套上,從而達到輔助手部偏癱患者進行康復(fù)訓(xùn)練的目的。主要工作如下:首先,基于人手的生理結(jié)構(gòu)進行相關(guān)研究,初步設(shè)計軟體致動器的結(jié)構(gòu);依據(jù)D-H參數(shù)法建立軟體致動器的空間運動模型,為軟體致動器的結(jié)構(gòu)設(shè)計提供理論基礎(chǔ);使用SolidWorks軟件對軟體致動器進行建模并利用ABAQUS對其進行變形仿真分析,從而對軟體致動器的結(jié)構(gòu)設(shè)計合理性進行理論驗證,并通過對比不同結(jié)構(gòu)得到較優(yōu)的設(shè)計結(jié)構(gòu);對軟體致動器的制作方法簡要說明,包括模具設(shè)計、硅膠材料選擇、具體操作步驟以及制作過程中的注意事項等。然后,設(shè)計軟體康復(fù)手套的整體系統(tǒng),包括驅(qū)動系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和傳感模塊等幾個部分;確定軟體致動器的驅(qū)動方式,設(shè)計對應(yīng)的回路和電路,對相應(yīng)的元器件進行選型;設(shè)計軟體康復(fù)手套的控制系統(tǒng),包括上位機控制和肌電控制兩種方案,從而滿足患者不同階段的康復(fù)訓(xùn)練要求。最后,設(shè)計一系列實驗對軟體康復(fù)手套的結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)的可行性進行驗證。...

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 本課題研究背景及意義
    1.2 手部康復(fù)機器人的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 手部康復(fù)機器人的國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 手部康復(fù)機器人的國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 軟體致動器的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 軟體致動器的國外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 軟體致動器的國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.4 本文研究內(nèi)容及章節(jié)安排
第二章 軟體致動器的結(jié)構(gòu)設(shè)計和仿真分析
    2.1 軟體致動器的結(jié)構(gòu)設(shè)計
    2.2 軟體致動器的運動空間分析
        2.2.1 參考坐標系的建立
        2.2.2 單個手指的運動學(xué)建模及運動空間分析
        2.2.3 軟體康復(fù)手套工作空間分析
    2.3 軟體致動器的變形仿真
        2.3.1 有限元法及仿真軟件介紹
        2.3.2 軟體致動器的變形仿真過程
        2.3.3 仿真過程注意事項
    2.4 軟體致動器的加工制作
        2.4.1 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計
        2.4.2 軟體致動器的制作
    2.5 本章小結(jié)
第三章 軟體康復(fù)手套系統(tǒng)的設(shè)計
    3.1 總體方案
    3.2 執(zhí)行系統(tǒng)的設(shè)計
        3.2.1 氣動回路設(shè)計
        3.2.2 主要氣動元件選型
    3.3 軟體康復(fù)手套的設(shè)計
    3.4 控制系統(tǒng)研究
        3.4.1 上位機控制方案設(shè)計
        3.4.2 肌電控制方案設(shè)計
        3.4.3 基于PID的氣壓反饋控制
    3.5 本章小結(jié)
第四章 軟體康復(fù)手套的實驗研究和系統(tǒng)測試
    4.1 軟體致動器的基本特性測試實驗
        4.1.1 簡單實驗平臺的搭建
        4.1.2 實驗結(jié)果與分析
    4.2 軟體康復(fù)手套的手勢實驗
        4.2.1 實驗平臺的搭建
        4.2.2 實驗結(jié)果與分析
    4.3 軟體康復(fù)手套的抓取實驗
        4.3.1 空載抓取實驗
        4.3.2 穿戴抓取實驗
    4.4 基于sEMG信號的控制實驗
        4.4.1 sEMG信號的采集與處理
        4.4.2 控制實驗
    4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻
攻讀研究生期間參與的研究成果
致謝



本文編號：3796395