外骨骼式康复机械手的设计与研究
| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4-5页 |
| 1 绪论 | 第9-16页 |
| 1.1 课题的研究背景 | 第9页 |
| 1.2 外骨骼式康复机械手的研究现状 | 第9-13页 |
| 1.2.1 外骨骼式康复机械手的国外研究现状 | 第9-11页 |
| 1.2.2 外骨骼式康复机械手的国内研究现状 | 第11-13页 |
| 1.3 本课题的来源及研究目的与意义 | 第13-14页 |
| 1.4 本论文研究的主要内容与研究思路 | 第14-16页 |
| 1.4.1 论文主要研究内容 | 第14-15页 |
| 1.4.2 论文的研究思路 | 第15-16页 |
| 2 外骨骼式康复机械手结构设计 | 第16-30页 |
| 2.1 人体手部结构与运动机理分析 | 第16-19页 |
| 2.1.1 人体手部结构分析 | 第16-17页 |
| 2.1.2 外骨骼式康复机械手的自由度分析 | 第17-19页 |
| 2.2 外骨骼式康复机械手的总体设计 | 第19-25页 |
| 2.2.1 曲柄滑块机构设计与原理分析 | 第19-20页 |
| 2.2.2 单自由度机构设计与原理分析 | 第20-22页 |
| 2.2.3 两自由度关节结构设计 | 第22-23页 |
| 2.2.4 驱动方式选择 | 第23-24页 |
| 2.2.5 传动方案设计 | 第24-25页 |
| 2.3 电机的选择与计算 | 第25-27页 |
| 2.3.1 电机的选择规则 | 第25-26页 |
| 2.3.2 电机的转矩计算 | 第26-27页 |
| 2.4 外骨骼式康复机械手的模块化设计 | 第27-29页 |
| 2.4.1 外骨骼式康复机械手 | 第28页 |
| 2.4.2 驱动装置 | 第28-29页 |
| 2.6 本章小结 | 第29-30页 |
| 3 外骨骼式康复机械手运动与动力学分析 | 第30-39页 |
| 3.1 运动学分析 | 第30-34页 |
| 3.1.1 坐标系建立 | 第30-31页 |
| 3.1.2 运动学正方向求解 | 第31-32页 |
| 3.1.3 运动学逆方向求解 | 第32-33页 |
| 3.1.4 雅克比矩阵 | 第33-34页 |
| 3.2 动力学分析 | 第34-38页 |
| 3.2.1 电机驱动力学方程 | 第35页 |
| 3.2.2 链传动驱动力学方程 | 第35-37页 |
| 3.2.3 曲柄滑块力学方程 | 第37-38页 |
| 3.2.4 外骨骼式康复机械手的动力学 | 第38页 |
| 3.3 本章小结 | 第38-39页 |
| 4 传感器的选择 | 第39-53页 |
| 4.1 关节力的传感器选择 | 第39-49页 |
| 4.1.1 力的传感器的本体结构 | 第39-40页 |
| 4.1.2 ANSYS仿真分析 | 第40-42页 |
| 4.1.3 建立数学模型 | 第42-45页 |
| 4.1.4 测量电路 | 第45-46页 |
| 4.1.5 确定尺寸与校核强度 | 第46-47页 |
| 4.1.6 静态标定试验 | 第47-49页 |
| 4.2 关节位置传感器的选择 | 第49-51页 |
| 4.2.1 选择位置传感器的类型 | 第49页 |
| 4.2.2 霍尔元件的原理 | 第49-50页 |
| 4.2.3 位置传感器测量系统本体 | 第50页 |
| 4.2.4 实际曲线 | 第50-51页 |
| 4.3 传感器整体方案 | 第51-52页 |
| 4.4 本章小结 | 第52-53页 |
| 5 外骨骼式康复机械手软件平台与实验研究 | 第53-59页 |
| 5.1 外骨骼式康复机械手的系统实验平台 | 第53页 |
| 5.2 外骨骼式康复机械手的软件操作界面 | 第53-56页 |
| 5.2.1 划分功能模块 | 第53-54页 |
| 5.2.2 图形用户的操作界面 | 第54-56页 |
| 5.3 外骨骼康复手系统实验研究 | 第56-58页 |
| 5.3.1 可穿戴性实验 | 第56-57页 |
| 5.3.2 康复活动实验 | 第57-58页 |
| 5.4 本章小结 | 第58-59页 |
| 6 外骨骼式康复机械手效能评估与研究 | 第59-70页 |
| 6.1 效能评估方法 | 第59-61页 |
| 6.1.1 层次分析法 | 第59-60页 |
| 6.1.2 灰色白化权函数聚类法 | 第60页 |
| 6.1.3 模糊综合评估法 | 第60-61页 |
| 6.2 外骨骼式康复机械手的效能评估指标体系 | 第61-65页 |
| 6.2.1 效能评估指标体系建立 | 第61-62页 |
| 6.2.2 指标定义 | 第62-64页 |
| 6.2.3 采用层次分析法确定指标权重 | 第64-65页 |
| 6.3 实例评估 | 第65-69页 |
| 6.3.1 基于灰色综合评价法的实例评估 | 第66-67页 |
| 6.3.2 基于模糊综合评价法的实例评估 | 第67-69页 |
| 6.4 本章小结 | 第69-70页 |
| 7 结论与展望 | 第70-72页 |
| 7.1 结论 | 第70页 |
| 7.2 展望 | 第70-72页 |
| 致谢 | 第72-73页 |
| 参考文献 | 第73-78页 |
| 附录 | 第78页 |
