中醫(yī)推拿機器人末端執(zhí)行器動力學分析及按摩頭更換裝置設計.pdf

1、中醫(yī)按摩作為一種醫(yī)療保健手段已經發(fā)展了兩千多年,一直是緩解和治療各種慢性疼痛最為有效的手段,但由于各方面的因為,至今各大醫(yī)院的臨床治療仍由有經驗的按摩師人工進行,按摩師所付出的既是技術勞動,更是一項異常繁重的體力勞動,中醫(yī)推拿機器人平臺的研制將有效地解決這一問題。
　　 根據(jù)中醫(yī)按摩理論,結合治療患者腰腿疼痛的手法要求,所研制的中醫(yī)推拿機器人,要能輔助按摩醫(yī)師完成按、揉、滾、振4種手法的按摩操作；推拿機器人屬于醫(yī)療器械,按摩力度

2、的掌握特別重要,力量太大可能對人體造成傷害,力量太輕則達不到治療的目的,另外個體對按摩力度的敏感性也有很大差異。影響中醫(yī)推拿力度的因素很多,如機構的動力學性能,控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性等等。因此研究推拿機器人的動力學性能并對推拿力度進行有效控制是機器人操作安全和有效治療的根本保證。
　　 中醫(yī)推拿機器人要求實現(xiàn)按、揉、滾、振4種按摩手法,不同的手法需要不同形式的按摩頭,所以各種推拿按摩頭的設計以及能實現(xiàn)快速聯(lián)接和脫離的按摩頭更換裝置也是

3、中醫(yī)推拿機器人的重要組成部分。
　　 首先,構造了以并聯(lián)機構為主體的中醫(yī)推拿機器人末端執(zhí)行器,并對其進行了自由度及動平臺的運動特性、運動學、動力學分析。運用螺旋理論分析并聯(lián)機構自由度以及動平臺的運動特性；采用封閉矢量多邊形投影法對并聯(lián)機構進行位置正反解分析,并對位置方程進行求導,得出了機構的速度、加速度正反解數(shù)學表達式。對并聯(lián)機構進行了靜力學分析,得出了中醫(yī)推拿機器人在靜止狀態(tài)且與外界環(huán)境作用時各構件的受力情況；應用Lagran

4、ge法對并聯(lián)機構進行了動力學建模,得出了并聯(lián)機構的動力學模型,為動力學控制提供了基礎。
　　 其次,采用MATLAB與大型動態(tài)仿真軟件ADAMS進行聯(lián)合仿真,以并聯(lián)機構正解過程的理論分析為依據(jù),運用MATLAB編程的方法,得出了理論分析的數(shù)據(jù)輸出圖線；采用Pro／E軟件進行三維實體模型設計與裝配,將在Pro／E中建立的虛擬樣機通過Mechanism／Pro接口軟件導入ADAMS軟件中,對虛擬樣機進行了運動學和動力學仿真分析。通過