本文關(guān)鍵詞：并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動平衡臺的設(shè)計

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【摘要】：人體的平衡能力是人類的一項基本的能力。平衡能力對于每個人都很重要,如果身體平衡能力減弱或者喪失平衡能力,對于人們的日常生活會出現(xiàn)很大的影響。近年來,動態(tài)平衡儀是一項熱門的話題,目前臨床所采用的平衡康復(fù)訓(xùn)練方式,主要是依賴醫(yī)師的人工康復(fù)治療模式,人工治療模式有好處也有不足之處,這種模式對于醫(yī)師的依賴性太強(qiáng),而醫(yī)師數(shù)量的有限性也就成了這種治療模式的一種瓶頸,因此醫(yī)生需要一些康復(fù)設(shè)備來對患者進(jìn)行輔助治療。目前國內(nèi)的動態(tài)平衡儀正處于發(fā)展階段,本文主要針對動態(tài)平衡儀機(jī)械本體設(shè)計,運(yùn)動平衡臺具有兩個自由度,動平臺可以向X軸和Y軸轉(zhuǎn)動,起到擾動人體重心的作用。首先,利用Solidworks軟件對一種2自由度正交結(jié)構(gòu)的并聯(lián)平臺進(jìn)行了三維建模,對其進(jìn)行了靜平衡分析;根據(jù)平臺的結(jié)構(gòu)約束和給定的外載荷條件,進(jìn)行了運(yùn)動學(xué)和承載力分析,為零部件的設(shè)計和電動機(jī)的選型打下了理論基礎(chǔ)。其次,對平臺的標(biāo)準(zhǔn)零件和非標(biāo)準(zhǔn)零件進(jìn)行設(shè)計,并根據(jù)理論分析結(jié)果,確定非標(biāo)準(zhǔn)零件的材料并繪制CAD圖紙;通過承載力分析結(jié)果,計算所選電機(jī)轉(zhuǎn)動慣量、額定扭矩范圍,并最終通過電機(jī)選型手冊確定伺服電機(jī)的型號。最后,設(shè)計傾角控制模塊和重心檢測模塊,傾角測試模塊主要是控制伺服電機(jī)達(dá)到控制傾角目的,重心檢測模塊主要是檢測重心偏移位置,通過這兩個模塊和機(jī)械本體的配合可以達(dá)到人體平衡能力測試和訓(xùn)練的目的。運(yùn)動平衡臺可以進(jìn)行簡單的平衡測試和平衡康復(fù)訓(xùn)練,其機(jī)械本體的設(shè)計是研制平衡訓(xùn)練儀的關(guān)鍵問題之一,為日后平衡測試儀的設(shè)計和研發(fā)打下了基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：平衡 平衡臺 力學(xué)分析 重心檢測
【學(xué)位授予單位】：河北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH789
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 課題的研究背景及其意義10-12
• 1.1.1 課題研究的背景和意義10
• 1.1.2 人體平衡能力10-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-17
• 1.2.1 康復(fù)工程發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 國外平衡儀的發(fā)展現(xiàn)狀13-16
• 1.2.3 國內(nèi)平衡儀的發(fā)展現(xiàn)狀16-17
• 1.3 本文主要的研究內(nèi)容17-18
• 第二章 人體平衡能力檢測基礎(chǔ)18-23
• 2.1 人體平衡的力學(xué)分析18-19
• 2.2 影響人體平衡的元素19-20
• 2.3 平衡能力測試方法20-22
• 2.4 平衡康復(fù)訓(xùn)練22
• 2.5 小結(jié)22-23
• 第三章 運(yùn)動平衡臺的機(jī)械設(shè)計和力學(xué)分析23-37
• 3.1 運(yùn)動平衡臺的模型設(shè)計23-26
• 3.1.1 平衡臺三維模型設(shè)計23-24
• 3.1.2 平衡臺靜平衡分析24-26
• 3.2 平衡臺的運(yùn)動學(xué)分析26-28
• 3.3 平衡臺的承載力分析28-36
• 3.3.1 θ角的正弦函數(shù)和正切函數(shù)的值計算30-31
• 3.3.2 剛性連桿支撐力F_3的力臂計算31-34
• 3.3.3 以虎克鉸軸為轉(zhuǎn)動軸的相關(guān)量的計算34-35
• 3.3.4 以減速機(jī)軸為轉(zhuǎn)動軸的相關(guān)量計算35-36
• 3.4 小結(jié)36-37
• 第四章 機(jī)械零件的設(shè)計37-47
• 4.1 平衡臺標(biāo)準(zhǔn)零件的設(shè)計37-41
• 4.1.1 球頭桿端關(guān)節(jié)軸承37-38
• 4.1.2 虎克鉸深溝軸承38-40
• 4.1.3 緊固件的選擇40-41
• 4.2 非標(biāo)準(zhǔn)零件的設(shè)計41-46
• 4.2.1 減速機(jī)連桿的材料參數(shù)計算42-43
• 4.2.2 動平臺材料參數(shù)計算43-44
• 4.2.3 非標(biāo)準(zhǔn)件CAD圖的制作44-46
• 4.3 小結(jié)46-47
• 第五章 電機(jī)、傾角控制模塊和重心檢測模塊47-60
• 5.1 伺服電機(jī)和減速機(jī)參數(shù)計算47-51
• 5.1.1 伺服電機(jī)慣量匹配48-50
• 5.1.2 伺服電機(jī)額定扭矩的計算50-51
• 5.1.3 伺服電機(jī)驅(qū)動器的選擇51
• 5.2 伺服電機(jī)選型51-53
• 5.3 傾角控制模塊53-56
• 5.3.1 傾角傳感器53-54
• 5.3.2 傾角控制模塊整體設(shè)計54
• 5.3.3 數(shù)據(jù)采集54
• 5.3.4 傾角控制流程54-56
• 5.4 重心檢測模塊設(shè)計56-59
• 5.4.1 重心檢測56-57
• 5.4.2 平衡臺轉(zhuǎn)動對人體重心位置的偏移影響57-59
• 5.5 小結(jié)59-60
• 第六章 總結(jié)60-61
• 參考文獻(xiàn)61-64
• 致謝64

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 逯玉林;楊靜;;多用途聲控電動代步車應(yīng)用與研究[J];機(jī)械研究與應(yīng)用;2012年03期

2 ;[J];;年期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 王琰;并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動平衡臺的設(shè)計[D];河北大學(xué);2016年

2 陳馳中;大跨度橋式起重機(jī)平衡臺車開裂機(jī)理研究[D];武漢科技大學(xué);2011年

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本文編號：936242