上肢康復(fù)機(jī)器人系統(tǒng)模型建立及仿真研究.pdf

1、上肢康復(fù)機(jī)器人是近幾年來迅速發(fā)展的一門新興技術(shù)，是機(jī)器人技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的新應(yīng)用。本課題研究的是一種外骨骼式上肢康復(fù)機(jī)器人，它的各關(guān)節(jié)與人的關(guān)節(jié)相一致，可以模擬手臂的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，使用時(shí)通過與患者上肢固定在一起，帶動(dòng)患者進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練，使上肢有運(yùn)動(dòng)障礙的病人得到恢復(fù)。
　　在對(duì)上肢康復(fù)機(jī)器人的研究過程中，運(yùn)動(dòng)學(xué)模型的建立至關(guān)重要。本文在坐標(biāo)變換理論的基礎(chǔ)上，對(duì)上肢康復(fù)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)系統(tǒng)作了較深入的分析與研究，建立了康復(fù)機(jī)器人的正運(yùn)動(dòng)學(xué)模型

2、，并推導(dǎo)出康復(fù)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解，用微分變換法求解了機(jī)器人的雅可比矩陣，得到了末端位姿的微分變化同各個(gè)關(guān)節(jié)速度的關(guān)系。
　　論文通過對(duì)上肢康復(fù)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行分析，將機(jī)器人簡(jiǎn)化為一個(gè)空間三自由度機(jī)械手，利用拉格朗日方程法，求解了三個(gè)關(guān)節(jié)的廣義驅(qū)動(dòng)力矩的解析解，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行了整理，得到了上肢康復(fù)機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)模型，為今后研究康復(fù)機(jī)器人的控制規(guī)律提供了理論依據(jù)。
　　最后，應(yīng)用Matlab仿真軟件中的Sim Mec