移乘搬運(yùn)護(hù)理機(jī)器人的抱人姿態(tài)與舒適性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-29 04:10
隨著人口老齡化程度的不斷加劇,護(hù)理機(jī)器人逐漸成為了國(guó)內(nèi)外機(jī)器人領(lǐng)域的研究重點(diǎn),其中針對(duì)于移乘搬運(yùn)護(hù)理機(jī)器人的設(shè)計(jì)與研發(fā)更是受到了廣泛關(guān)注;诒狙邪l(fā)團(tuán)隊(duì)的實(shí)際需要(即研制出一款能以抱取的方式對(duì)被護(hù)理人進(jìn)行移乘搬運(yùn)的護(hù)理機(jī)器人),本文主要對(duì)被護(hù)理人在被移乘搬運(yùn)過(guò)程中所需保持的最佳姿態(tài)進(jìn)行研究,以便于該護(hù)理機(jī)器人整體結(jié)構(gòu)及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的完成,其主要內(nèi)容如下:首先,本文對(duì)人體的結(jié)構(gòu)及環(huán)節(jié)劃分方法進(jìn)行了分析,并在此基礎(chǔ)上提出了一種人體力學(xué)等效模型。通過(guò)過(guò)該模型進(jìn)行受力分析,本文找出了影響人體姿態(tài)變化的主要因素(髖關(guān)節(jié)角度和被抱取位置),同時(shí)明確了研究目標(biāo),即求取出人體的最佳髖關(guān)節(jié)角度和最佳被抱取位置。然后,本文以人體腰部舒適性為評(píng)價(jià)目標(biāo),分別從主、客觀兩個(gè)方面對(duì)最佳髖關(guān)節(jié)角度進(jìn)行求取,并通過(guò)對(duì)比主、客觀求取結(jié)果是否一致從而最終確定出人體的最佳髖關(guān)節(jié)角度。其中,客觀方面是通過(guò)提取受試者腰部sEMG信號(hào)相關(guān)特征并進(jìn)行分析從而求取出的最佳髖關(guān)節(jié)角度,在此期間完成了自主實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭建與調(diào)試、sEMG信號(hào)采集實(shí)驗(yàn)及初始sEMG信號(hào)去噪和sEMG信號(hào)特征提取等研究工作;主觀方面是以主觀評(píng)價(jià)的方式完成的最佳...
【文章來(lái)源】:河北工業(yè)大學(xué)天津市 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:96 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
007-2020年我國(guó)60歲以上人口數(shù)量及比重近幾年,由于人口老齡化程度不斷加劇,如何滿足老年人生活照顧、醫(yī)療保健和
適,因此移乘搬運(yùn)護(hù)理機(jī)器人的設(shè)計(jì)與研發(fā)相比于其他類型護(hù)理機(jī)器人來(lái)說(shuō)受到了更為廣泛的關(guān)注。1.2國(guó)內(nèi)外移乘搬運(yùn)護(hù)理機(jī)器人研究現(xiàn)狀1.2.1國(guó)外移乘搬運(yùn)護(hù)理機(jī)器人研究現(xiàn)狀國(guó)外研究人員很早就開(kāi)始關(guān)注移乘搬運(yùn)護(hù)理機(jī)器人的研究,并投入了大量的精力,發(fā)展至今取得了突出的成果。如美國(guó)海視達(dá)科技公司研制的RoNA移乘搬運(yùn)護(hù)理機(jī)器人,如圖1.2所示。該移乘搬運(yùn)護(hù)理機(jī)器人上身部分含有20個(gè)關(guān)節(jié),由兩條手臂、兩只機(jī)械手、一個(gè)軀干和一個(gè)頭部組成,主要應(yīng)用于醫(yī)院、養(yǎng)老院等護(hù)理機(jī)構(gòu),用于輔助護(hù)理人員完成相應(yīng)的護(hù)理工作[9]。圖1.2RoNA移乘搬運(yùn)護(hù)理機(jī)器人
完成不同種類的護(hù)理任務(wù),并且工作范圍更廣,運(yùn)動(dòng)更加靈活[13]。例如該護(hù)理機(jī)器人能夠通過(guò)雙臂、手掌的支撐,完成對(duì)身體具有一定支撐能力的被護(hù)理人從床到輪椅等兩個(gè)位置之間的移乘輔助。彈性機(jī)械電子元件的使用保證了其在跟隨被護(hù)理人運(yùn)動(dòng)或與被護(hù)理人進(jìn)行交互的過(guò)程中,能夠具有快速反應(yīng)能力。底部機(jī)構(gòu)為全方位移動(dòng)平臺(tái),確保該護(hù)理機(jī)器人即使處在狹窄的空間內(nèi),也可以有效的移動(dòng)。同時(shí),底部機(jī)構(gòu)還配備了12個(gè)超聲波傳感器和一個(gè)六軸力傳感器,用于檢測(cè)該護(hù)理機(jī)器人所處的周邊環(huán)境,以確保在移動(dòng)過(guò)程中的安全與穩(wěn)定[14]。圖1.3TWENDY-ONE移乘搬運(yùn)護(hù)理機(jī)器人
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]積極應(yīng)對(duì)人口老齡化新態(tài)勢(shì) 引領(lǐng)十三五老齡事業(yè)新發(fā)展[J]. 李璐. 中國(guó)社會(huì)工作. 2017(14)
[2]我國(guó)人口老齡化現(xiàn)狀、趨勢(shì)與建議[J]. 胡杰成. 中國(guó)經(jīng)貿(mào)導(dǎo)刊. 2017(12)
[3]sEMG時(shí)頻特征線性回歸法與非線性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法預(yù)測(cè)伸膝肌群極限功率保持能力測(cè)試中功率損失率的比較研究[J]. 徐紅旗,史冀鵬,張守偉,徐欣,楊傳崎,楊帆,張欣,趙朝義. 中國(guó)體育科技. 2017(02)
[4]人口老齡化趨勢(shì)下的城鄉(xiāng)規(guī)劃研究[J]. 陳小卉,楊紅平,劉劍,陳國(guó)偉,韋勝,邵玉寧,王進(jìn)坤,陳頤,馬嵐,王小健. 江蘇城市規(guī)劃. 2017(02)
[5]骨骼對(duì)維持血糖穩(wěn)態(tài)的作用[J]. 劉冬梅,劉建民,陳名道. 中華內(nèi)分泌代謝雜志. 2016 (12)
[6]表面肌電信號(hào)特征提取方法研究發(fā)展趨勢(shì)[J]. 劉建,鄒任玲,張東衡,徐秀林,胡秀枋. 生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)進(jìn)展. 2015(03)
[7]基于EMD小波閾值的表面肌電信號(hào)去噪研究[J]. 洪潔,王璐,舒軍勇,汪超. 重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)). 2015(08)
[8]基于改進(jìn)小波包與樣本熵的表面肌電信號(hào)特征提取[J]. 張毅,馮曉林,羅元. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2015(03)
[9]基于計(jì)算層析成像掃描數(shù)據(jù)的X射線能譜估計(jì)方法[J]. 張慧滔,張朋. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2013(11)
[10]自尋優(yōu)閾值小波去噪方法[J]. 肖方煜,湯偉,傅娜. 信號(hào)處理. 2012(04)
博士論文
[1]基于肌肉骨骼生物力學(xué)載荷的駕駛?cè)搜渴孢m性研究[D]. 孟祥杰.清華大學(xué) 2015
[2]人體關(guān)節(jié)生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)及仿真研究[D]. 韓樹(shù)洋.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2014
[3]基于平衡板測(cè)量人體運(yùn)動(dòng)環(huán)節(jié)重量參數(shù)的理論與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 李世明.北京體育大學(xué) 2003
[4]基于sEMG信號(hào)非線性動(dòng)力學(xué)分析的肌肉功能狀態(tài)評(píng)價(jià)研究[D]. 劉加海.浙江大學(xué) 2001
碩士論文
[1]輪式護(hù)理機(jī)器人室內(nèi)智能導(dǎo)航控制技術(shù)研究[D]. 郭艷青.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[2]基于人機(jī)工程學(xué)的護(hù)理機(jī)器人浴艙系統(tǒng)研究[D]. 程超然.河南科技大學(xué) 2015
[3]非接觸式人體關(guān)節(jié)靜態(tài)力學(xué)預(yù)測(cè)與分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 婁佐政.上海交通大學(xué) 2015
[4]乘員人體骨骼系統(tǒng)參數(shù)化建模研究[D]. 林婷婷.吉林大學(xué) 2014
[5]基于深度圖像的人體關(guān)節(jié)點(diǎn)定位的方法研究[D]. 呂潔.南京理工大學(xué) 2014
[6]駕駛員骨骼肌肉生物力學(xué)建模及坐姿舒適性研究[D]. 桑春蕾.吉林大學(xué) 2013
本文編號(hào):3006247
【文章來(lái)源】:河北工業(yè)大學(xué)天津市 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:96 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
007-2020年我國(guó)60歲以上人口數(shù)量及比重近幾年,由于人口老齡化程度不斷加劇,如何滿足老年人生活照顧、醫(yī)療保健和
適,因此移乘搬運(yùn)護(hù)理機(jī)器人的設(shè)計(jì)與研發(fā)相比于其他類型護(hù)理機(jī)器人來(lái)說(shuō)受到了更為廣泛的關(guān)注。1.2國(guó)內(nèi)外移乘搬運(yùn)護(hù)理機(jī)器人研究現(xiàn)狀1.2.1國(guó)外移乘搬運(yùn)護(hù)理機(jī)器人研究現(xiàn)狀國(guó)外研究人員很早就開(kāi)始關(guān)注移乘搬運(yùn)護(hù)理機(jī)器人的研究,并投入了大量的精力,發(fā)展至今取得了突出的成果。如美國(guó)海視達(dá)科技公司研制的RoNA移乘搬運(yùn)護(hù)理機(jī)器人,如圖1.2所示。該移乘搬運(yùn)護(hù)理機(jī)器人上身部分含有20個(gè)關(guān)節(jié),由兩條手臂、兩只機(jī)械手、一個(gè)軀干和一個(gè)頭部組成,主要應(yīng)用于醫(yī)院、養(yǎng)老院等護(hù)理機(jī)構(gòu),用于輔助護(hù)理人員完成相應(yīng)的護(hù)理工作[9]。圖1.2RoNA移乘搬運(yùn)護(hù)理機(jī)器人
完成不同種類的護(hù)理任務(wù),并且工作范圍更廣,運(yùn)動(dòng)更加靈活[13]。例如該護(hù)理機(jī)器人能夠通過(guò)雙臂、手掌的支撐,完成對(duì)身體具有一定支撐能力的被護(hù)理人從床到輪椅等兩個(gè)位置之間的移乘輔助。彈性機(jī)械電子元件的使用保證了其在跟隨被護(hù)理人運(yùn)動(dòng)或與被護(hù)理人進(jìn)行交互的過(guò)程中,能夠具有快速反應(yīng)能力。底部機(jī)構(gòu)為全方位移動(dòng)平臺(tái),確保該護(hù)理機(jī)器人即使處在狹窄的空間內(nèi),也可以有效的移動(dòng)。同時(shí),底部機(jī)構(gòu)還配備了12個(gè)超聲波傳感器和一個(gè)六軸力傳感器,用于檢測(cè)該護(hù)理機(jī)器人所處的周邊環(huán)境,以確保在移動(dòng)過(guò)程中的安全與穩(wěn)定[14]。圖1.3TWENDY-ONE移乘搬運(yùn)護(hù)理機(jī)器人
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]積極應(yīng)對(duì)人口老齡化新態(tài)勢(shì) 引領(lǐng)十三五老齡事業(yè)新發(fā)展[J]. 李璐. 中國(guó)社會(huì)工作. 2017(14)
[2]我國(guó)人口老齡化現(xiàn)狀、趨勢(shì)與建議[J]. 胡杰成. 中國(guó)經(jīng)貿(mào)導(dǎo)刊. 2017(12)
[3]sEMG時(shí)頻特征線性回歸法與非線性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法預(yù)測(cè)伸膝肌群極限功率保持能力測(cè)試中功率損失率的比較研究[J]. 徐紅旗,史冀鵬,張守偉,徐欣,楊傳崎,楊帆,張欣,趙朝義. 中國(guó)體育科技. 2017(02)
[4]人口老齡化趨勢(shì)下的城鄉(xiāng)規(guī)劃研究[J]. 陳小卉,楊紅平,劉劍,陳國(guó)偉,韋勝,邵玉寧,王進(jìn)坤,陳頤,馬嵐,王小健. 江蘇城市規(guī)劃. 2017(02)
[5]骨骼對(duì)維持血糖穩(wěn)態(tài)的作用[J]. 劉冬梅,劉建民,陳名道. 中華內(nèi)分泌代謝雜志. 2016 (12)
[6]表面肌電信號(hào)特征提取方法研究發(fā)展趨勢(shì)[J]. 劉建,鄒任玲,張東衡,徐秀林,胡秀枋. 生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)進(jìn)展. 2015(03)
[7]基于EMD小波閾值的表面肌電信號(hào)去噪研究[J]. 洪潔,王璐,舒軍勇,汪超. 重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)). 2015(08)
[8]基于改進(jìn)小波包與樣本熵的表面肌電信號(hào)特征提取[J]. 張毅,馮曉林,羅元. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2015(03)
[9]基于計(jì)算層析成像掃描數(shù)據(jù)的X射線能譜估計(jì)方法[J]. 張慧滔,張朋. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2013(11)
[10]自尋優(yōu)閾值小波去噪方法[J]. 肖方煜,湯偉,傅娜. 信號(hào)處理. 2012(04)
博士論文
[1]基于肌肉骨骼生物力學(xué)載荷的駕駛?cè)搜渴孢m性研究[D]. 孟祥杰.清華大學(xué) 2015
[2]人體關(guān)節(jié)生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)及仿真研究[D]. 韓樹(shù)洋.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2014
[3]基于平衡板測(cè)量人體運(yùn)動(dòng)環(huán)節(jié)重量參數(shù)的理論與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 李世明.北京體育大學(xué) 2003
[4]基于sEMG信號(hào)非線性動(dòng)力學(xué)分析的肌肉功能狀態(tài)評(píng)價(jià)研究[D]. 劉加海.浙江大學(xué) 2001
碩士論文
[1]輪式護(hù)理機(jī)器人室內(nèi)智能導(dǎo)航控制技術(shù)研究[D]. 郭艷青.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[2]基于人機(jī)工程學(xué)的護(hù)理機(jī)器人浴艙系統(tǒng)研究[D]. 程超然.河南科技大學(xué) 2015
[3]非接觸式人體關(guān)節(jié)靜態(tài)力學(xué)預(yù)測(cè)與分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 婁佐政.上海交通大學(xué) 2015
[4]乘員人體骨骼系統(tǒng)參數(shù)化建模研究[D]. 林婷婷.吉林大學(xué) 2014
[5]基于深度圖像的人體關(guān)節(jié)點(diǎn)定位的方法研究[D]. 呂潔.南京理工大學(xué) 2014
[6]駕駛員骨骼肌肉生物力學(xué)建模及坐姿舒適性研究[D]. 桑春蕾.吉林大學(xué) 2013
本文編號(hào):3006247
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