本文關(guān)鍵詞：康復(fù)助力器的設(shè)計研究

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【摘要】：隨著科技的不斷發(fā)展，機動車數(shù)量的激增導(dǎo)致了交通事故頻頻發(fā)生；再加上人口老齡化趨勢的日益嚴峻，這些都不可避免的擴大了肢體偏癱患者的數(shù)量。從而針對解決肢體損傷患者的康復(fù)治療和行動不便的難題就顯得尤為重要。當然，早期的醫(yī)學(xué)治療是非常重要的，但是科學(xué)、有效的日�？祻�(fù)訓(xùn)練對于患者肢體運動功能的恢復(fù)和改善、防止肌肉萎縮等方面起著不可或缺的作用。目前大多采用人力方式對行動不便的患者進行位置上的移動，臨床上也是采用人工理療方法對患者進行康復(fù)訓(xùn)練。這些方式一方面可能導(dǎo)致患者受到二次傷害，另一方面，長時間會使護理人員消耗大量的體力，而且理療師也會產(chǎn)生疲倦，治療效率很低。鑒于人工方式存在的缺陷以及為了滿足護理人員和患者的雙重需求，本文設(shè)計研究一種可實現(xiàn)下肢的康復(fù)訓(xùn)練，以及輔助護理人員便捷移動患者這樣雙功能的輕便式康復(fù)助力器。 通過對下肢康復(fù)訓(xùn)練器的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進行分析，掌握并提出了康復(fù)助力器的基本研究方法。以人機工程學(xué)理論為基礎(chǔ)，結(jié)合康復(fù)醫(yī)學(xué)的相關(guān)知識，對康復(fù)助力器進行了總體結(jié)構(gòu)設(shè)計。運用SolidWorks軟件對康復(fù)助力器進行三維建模，闡述了其工作原理。 以彈性梁理論為基礎(chǔ)，對主要承載構(gòu)件吊臂梁進行計算分析，并以ANSYS有限元分析軟件為工具對康復(fù)助力器吊臂梁進行強度、剛度分析校核，驗證了所設(shè)計的吊臂梁截面形狀、尺寸的合理性。 運用ADAMS機械系統(tǒng)動力學(xué)仿真軟件，對康復(fù)助力器進行運動學(xué)仿真分析。分析結(jié)果表明下，下肢康復(fù)訓(xùn)練機構(gòu)在運行當中比較平穩(wěn)，，而且髖關(guān)節(jié)與膝關(guān)節(jié)的角度變化都在合理的關(guān)節(jié)活動范圍之內(nèi)，不會對患者造成傷害，符合設(shè)計要求。
【關(guān)鍵詞】：康復(fù)助力器 ANSYS 康復(fù)訓(xùn)練 仿真分析 ADAMS
【學(xué)位授予單位】：大連工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH789
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 課題的研究目的及意義9-10
• 1.2 康復(fù)機器人的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀10-15
• 1.2.1 國外發(fā)展狀況10-13
• 1.2.2 國內(nèi)發(fā)展狀況13-15
• 1.3 課題主要研究內(nèi)容15-17
• 第二章 康復(fù)助力器的總體方案設(shè)計17-25
• 2.1 康復(fù)助力器的設(shè)計要求及原則17-18
• 2.2 康復(fù)助力器的設(shè)計指標18
• 2.3 康復(fù)助力器的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計18-24
• 2.3.1 功能原理簡介19-20
• 2.3.2 實現(xiàn)升降功能機構(gòu)正確性的驗證20-21
• 2.3.3 下肢康復(fù)訓(xùn)練的人機模型驗證21-24
• 2.4 本章小結(jié)24-25
• 第三章 主要零部件及驅(qū)動、傳動方案的選擇計算25-50
• 3.1 吊臂梁截面形狀及截面面積的選擇計算25-32
• 3.1.1 設(shè)計分析25-26
• 3.1.2 中間鉸接位置的確定26
• 3.1.3 力學(xué)分析及計算26-29
• 3.1.3.1 列平衡方程求支反力27
• 3.1.3.2 建立剪力方程和彎矩方程27-28
• 3.1.3.3 繪制彎矩圖、剪力圖28-29
• 3.1.4 截面的選擇計算29-31
• 3.1.5 吊臂梁模型的建立31-32
• 3.1.5.1 建模軟件簡介31
• 3.1.5.2 吊臂建模流程31-32
• 3.2 人體測量學(xué)對支架部分的設(shè)計要求32-35
• 3.2.1 力學(xué)分析33-35
• 3.3 腿部支撐部分的設(shè)計及三維造型35
• 3.4 電動推桿的選擇計算35-37
• 3.4.1 電動推桿介紹35-36
• 3.4.2 電動推桿的計算及選型36-37
• 3.5 各鉸接位置處銷軸的選擇和強度計算37-38
• 3.6 下肢康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)驅(qū)動方案的選擇38-40
• 3.7 傳動方案的選擇及計算40-48
• 3.7.1 同步帶的設(shè)計計算40-46
• 3.7.2 末端傳動軸的設(shè)計計算46-48
• 3.8 下肢訓(xùn)練機構(gòu)的建模、裝配及功能原理詳解48-49
• 3.9 本章小結(jié)49-50
• 第四章 基于 ANSYS 吊臂梁的強度、剛度分析校核50-62
• 4.1 ANSYS 軟件介紹50-52
• 4.2 吊臂梁的有限元分析過程52-61
• 4.2.1 定義工作文件名及工作標題52
• 4.2.2 基本模型的建立52-53
• 4.2.3 單元類型的選擇53
• 4.2.4 定義材料屬性53
• 4.2.5 定義單元截面53-54
• 4.2.6 劃分網(wǎng)格54-55
• 4.2.7 施加載荷及約束處理55-56
• 4.2.8 求解56
• 4.2.9 計算結(jié)果處理及分析56-61
• 4.2.9.1 強度校核56-58
• 4.2.9.2 剛度校核及變形分析58-59
• 4.2.9.3 ANSYS 下的彎矩圖、剪力圖顯示59-61
• 4.3 本章小結(jié)61-62
• 第五章 康復(fù)訓(xùn)練人機模型的運動學(xué)仿真分析62-68
• 5.1 ADAMS 軟件介紹62
• 5.2 ADAMS 中的運動學(xué)仿真分析62-67
• 5.2.1 前處理64-65
• 5.2.2 仿真結(jié)構(gòu)分析65-67
• 5.3 本章小結(jié)67-68
• 第六章 結(jié)論與展望68-69
• 參考文獻69-71
• 致謝71

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