隨著驅(qū)動技術(shù)、塑性材料的發(fā)展,使得制作軟體機器人成為了可能,相較于傳統(tǒng)的剛性康復機器人而言,軟體康復機器人具有無法替代的優(yōu)勢:軟體康復機器人可以實現(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;軟體康復機器人剛度較低,在驅(qū)動患者進行康復運動的同時能夠跟隨患者畸形的運動軌跡運動并提供向預(yù)定運動軌跡方向的力,而不是強行使患者按照預(yù)定運動軌跡運動。因此將軟體機器人將成為康復設(shè)備的最佳選擇。本文首先對人手指關(guān)節(jié)運動規(guī)律進行了分析,進而提取手指外骨骼手關(guān)節(jié)的運動模型,據(jù)此設(shè)計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)運動的軟體可延展關(guān)節(jié)。該關(guān)節(jié)基于FEAs驅(qū)動形式,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,降低了自身在變形過程中的能量消耗,提高了驅(qū)動能力,同時在褶皺凸起處內(nèi)嵌了剛性骨架,使得整個關(guān)節(jié)變成剛?cè)崤己象w,有效減弱了氣動柔性關(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),運動角度和驅(qū)動能力。其次,基于上述分析,設(shè)計了一個三指軟體外骨... 

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

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

MIME康復系統(tǒng)（a）和ARMin康復臂（b）

圖 1-2 HEXORR 手部康復機器人圖 1-2 所示為美國應(yīng)用生物機械于康復研究中心（Center for Appmechanics and Rehabilitation Research (CABRR)）研制的 HEXORR 手部康復[11,12]，該康復機器人為外骨骼形式，可以實現(xiàn)手指的全自由度運動；它由兩控制的模塊組成，其中一個模塊由四連桿組成，可以驅(qū)動四指同時進行康復拇指連桿將拇指的掌指關(guān)節(jié)和近指關(guān)節(jié)簡化為繞腕掌關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動，可以驅(qū)動拇屈伸和外展/內(nèi)收運動�？梢愿鶕�(jù)患者需求切換被動康復模式和力輔助模式圖 1-3 為日本岐阜大學研制的手部運動輔助康復機器人[13]。該機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，該手部康復機器人健康手上的數(shù)據(jù)手套來控制康復機器人的運動，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 Rutger 大學的 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機器人使用。該氣缸一端與手指相連，另一端連接到 L DIP（遠指關(guān)節(jié)）和 PIP（近指關(guān)節(jié)）的轉(zhuǎn)動它裝有霍爾傳感器和紅外傳感器測量手效輸出可達到 20N。汽底

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]一種軟體機器人執(zhí)行器的建模與實驗研究[D]. 苗雨.哈爾濱工業(yè)大學 2017
[2]軟體外骨骼手部康復機器人的研究[D]. 趙芳.天津理工大學 2016
[3]仿人型靈巧手拇指靈巧性設(shè)計方法的研究[D]. 王海榮.哈爾濱工業(yè)大學 2012
[4]手部功能康復機器人機械系統(tǒng)的設(shè)計與研究[D]. 張勤超.哈爾濱工業(yè)大學 2011
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本文編號：3377163