隨著驅(qū)動(dòng)技術(shù)、塑性材料的發(fā)展,使得制作軟體機(jī)器人成為了可能,相較于傳統(tǒng)的剛性康復(fù)機(jī)器人而言,軟體康復(fù)機(jī)器人具有無法替代的優(yōu)勢(shì):軟體康復(fù)機(jī)器人可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)變形,理論上具有無限的自由度,可以很輕松的完成剛性機(jī)器人很難甚至無法完成的任務(wù),并且具有和生物體更好的兼容性;軟體康復(fù)機(jī)器人剛度較低,在驅(qū)動(dòng)患者進(jìn)行康復(fù)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)能夠跟隨患者畸形的運(yùn)動(dòng)軌跡運(yùn)動(dòng)并提供向預(yù)定運(yùn)動(dòng)軌跡方向的力,而不是強(qiáng)行使患者按照預(yù)定運(yùn)動(dòng)軌跡運(yùn)動(dòng)。因此將軟體機(jī)器人將成為康復(fù)設(shè)備的最佳選擇。本文首先對(duì)人手指關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行了分析,進(jìn)而提取手指外骨骼手關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)模型,據(jù)此設(shè)計(jì)了一種新型的可附著在手指外側(cè),輔助順應(yīng)手指關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的軟體可延展關(guān)節(jié)。該關(guān)節(jié)基于FEAs驅(qū)動(dòng)形式,關(guān)節(jié)本體為了保證外骨骼手關(guān)節(jié)處大的延展性,采用優(yōu)化的波紋管狀結(jié)構(gòu),在保證有效延展的同時(shí),降低了自身在變形過程中的能量消耗,提高了驅(qū)動(dòng)能力,同時(shí)在褶皺凸起處內(nèi)嵌了剛性骨架,使得整個(gè)關(guān)節(jié)變成剛?cè)崤己象w,有效減弱了氣動(dòng)柔性關(guān)節(jié)的氣球效應(yīng),提高了關(guān)節(jié)的剛度。并利用ABAQUS有限元分析軟件優(yōu)化分析了關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu),運(yùn)動(dòng)角度和驅(qū)動(dòng)能力。其次,基于上述分析,設(shè)計(jì)了一個(gè)三指軟體外骨... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：65 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

MIME康復(fù)系統(tǒng)（a）和ARMin康復(fù)臂（b）

圖 1-2 HEXORR 手部康復(fù)機(jī)器人圖 1-2 所示為美國(guó)應(yīng)用生物機(jī)械于康復(fù)研究中心（Center for Appmechanics and Rehabilitation Research (CABRR)）研制的 HEXORR 手部康復(fù)[11,12]，該康復(fù)機(jī)器人為外骨骼形式，可以實(shí)現(xiàn)手指的全自由度運(yùn)動(dòng)；它由兩控制的模塊組成，其中一個(gè)模塊由四連桿組成，可以驅(qū)動(dòng)四指同時(shí)進(jìn)行康復(fù)拇指連桿將拇指的掌指關(guān)節(jié)和近指關(guān)節(jié)簡(jiǎn)化為繞腕掌關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)，可以驅(qū)動(dòng)拇屈伸和外展/內(nèi)收運(yùn)動(dòng)。可以根據(jù)患者需求切換被動(dòng)康復(fù)模式和力輔助模式圖 1-3 為日本岐阜大學(xué)研制的手部運(yùn)動(dòng)輔助康復(fù)機(jī)器人[13]。該機(jī)器人由一自由度手部外骨骼和數(shù)據(jù)手套構(gòu)成。和 MIME 系統(tǒng)相同，該手部康復(fù)機(jī)器人健康手上的數(shù)據(jù)手套來控制康復(fù)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)，使患手完成與健康手鏡像。

哈爾濱工業(yè)大2）內(nèi)骨骼式美國(guó) Rutger 大學(xué)的 BOUZUT 等人采骼式力反饋手套 RutgersMasterII[14]，它也因此也可以作為手部康復(fù)機(jī)器人使用。該氣缸一端與手指相連，另一端連接到 L DIP（遠(yuǎn)指關(guān)節(jié)）和 PIP（近指關(guān)節(jié)）的轉(zhuǎn)動(dòng)它裝有霍爾傳感器和紅外傳感器測(cè)量手效輸出可達(dá)到 20N。汽底

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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[3]仿人型靈巧手拇指靈巧性設(shè)計(jì)方法的研究[D]. 王海榮.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
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本文編號(hào)：3377163