新型串并联中医推拿机器人研究

研究了中医推拿中常用的滚法、按法、揉法、推法等手法的运动学及动力学特征,获得完成各推拿手法的运动输出矩阵和施力方向。提出一种能满足推拿要求的基于三自由度并联机构新型串并联中医推拿机器人机型。对该机型中的三自由度并联机构进行了分析,求出其运动学正反解的解析解。系统讨论了该并联机构的推拿范围及转动能力,为扩大该机器人的推拿范围提供依据。该串并联机器人机构综合了串并联机构的优点,不仅能模拟中医推拿常用的几种手法,而且结构简单、位置分析求解容易、解耦性强,易于实时控制。

基于一种新型并联机构的中医推拿机器人

介绍一种基于新型并联机构的推拿机器人。研究目前中医常用的滚法、按揉法与单指按揉法等相关推拿手法的自由度,提出相应的新型并联机构机型,对并联机构进行运动分析与ADAMS仿真模拟。分析表明,采用混合型五自由度并联机器人机构可以满足所需按摩运动。

基于并联机构中医推拿机器人机型研究

在对中医推拿手法运动学研究的基础上,依据中医推拿手法运动学特征并结合并联机构的特点,提出基于并联机构中医推拿机器人机型及输出矩阵.对基于三平移三转动并联机构、三平移两转动并联机构、两平移三转动并联机构、两平移两转动并联机构、两平移一转动并联机构的中医推拿机器人进行了概念设计,并利用P ro/E软件构建出各机型虚拟样机.最后从动平台输出矩阵、控制解耦性、结构对称性、工作空间及转动能力等方面对各机型进行了分析总结.为各中医推拿机器人的实际应用提供了理论依据.

基于ADAMS中医推拿机器人运动学仿真

在前期对中医推拿手法运动学分析研究的基础上,提出基于两平移三转动并联机构中医推拿机器人新机型,利用PRO/E构建该机型的虚拟样机,通过接口软件Mechanism/Pro将虚拟样机模型导入大型动态仿真软件ADAMS中进行运动学仿真分析,根据仿真结果对该中医推拿机器人机型特点进行系统研究,为该机器人的实际应用提供理论依据。

中医推拿机器人末端执行器的结构设计与分析

首先,针对中医推拿手法中的推法、按法、揉法和滚法,分析了每一种推拿手法的特征,得出要实现这4种推拿手法机构所需的自由度;其次,根据机构所需的自由度,提出了机构的总体设计方案,并对并联机构执行器进行了拓扑结构设计与自由度分析;最后,讨论了并联机构的位置正反解,对并联机构进行了三维建模和运动学仿真。结果表明,该并联机构不仅结构简单、位置分析求解容易,而且能够满足上述各种推拿手法的要求,为后续中医推拿机器人的实际应用提供了理论支撑。

基于坐位调膝法的中医推拿机器人设计与研究

本文针对膝关节骨性关节炎对中医推拿及保健康复设备的临床需求,设计了一种基于中医推拿手法(坐位调膝法)的推拿机器人,并对推拿机器人进行了仿真实验验证。仿真实验结果显示机械臂上下活动范围为0~20 mm,机械臂上下旋转活动范围为0~19°,机械手膝宽调节范围为0~20 mm,水平运动的范围为0~140 mm,均符合预期设计要求。仿真输出力范围为0~425 N,满足治疗时的推拿力,输出波形与医师推拿时的波形保持一致。研究结果表明,利用推拿机器人代替推拿医师为膝关节骨性关节炎患者进行推拿治疗可行性高,具有临床应用价值。

颈椎病推拿机器人使用手法整合与实践研究

颈椎病属于常见病之一，通常采用中医推拿按摩进行治疗。颈椎病推拿机器人是中医推拿过程中有效的治疗工具，主要针对颈椎病推拿机器人的具体使用手法与操作过程做了深入研究，从而为有效治愈颈椎病提供了保障。

面向推拿康复机器人的人机交互界面数字建模与动力学研究

目的采集、分析专业医师推拿手法的运动学、动力学特征,并基于仿人手设计的多功能推拿头,开发一种适用于多种按摩手法、学习专业医师推拿力度曲线的力度柔顺控制算法,以期提供一种实现推拿机器人运动学、动力学复现的方法。方法首先基于传统中医按摩理论,对滚法、揉法、振法进行运动学以及动力学分析,将其动作特征进行抽取解耦,形成多维度的运动学和动力学模式化表达。其次通过推拿手法测定仪以及动作捕捉系统,对专业医师推拿手法动作进行运动学、动力学数据采集。最后基于一款仿人手设计的多功能按摩头,以专业医师推拿手法信息为示教,对推拿手法的空间轨迹、力度曲线进行学习并开发力度柔顺控制算法。结果推拿头和专业医师的滚法力度最大值分别为52.18 N、55.10 N,最小值分别为29.71 N、6.23 N,推拿头推拿过程中力度曲线的波形与专业医师比较接近。推拿头执行揉法力度的平均值、最大值以及最小值相对于专业医师的误差分别为-0.51%、3.58%和-3.56%,推拿头和专业医师推拿力度的标准差、偏度与峭度均十分接近。推拿头和专业医师的振法最大值分别为21.82 N、21.54 N,频率分别为3.67 Hz、14.30 Hz。推拿头与专业医师的上述几种手法的平均力度相对误差均小于10%,力度曲线、推拿力度、频率等动力学特征基本相同。结论本文提出的方法能够有效复现推拿动作的动力学特征,验证了推拿手法的动力学复现的可行性。

实现滚法中医推拿并串混联机器人的研究

从分析中医推拿主流手法滚法与按揉法的自由度着手,提出一种4SPS-1RCRR型的5自由度并联机器人机构。针对滚法手法滚动频率较高的特点,增加了滚法推拿头机构,进一步提出一种改进型并联与串联机构混联的推拿机器人。在滚法手法中三维移动由并联机构完成,一维转动由推拿头完成。分析了该类机构的拓扑结构、并联机构的运动学反解,并对滚法推拿头进行运动学设计与分析。通过对改进前后模型运用ADMAS软件进行仿真分析比较,表明该新机型既能避免P副的高频往复运动,又能较好地满足中医推拿中滚法推拿的要求。

新型四自由度并联机构结构及运动分析

提出了一种能实现空间三维平动和绕Z轴转动的4-PTT并联机构;应用螺旋理论对该机构的结构及约束特征进行了分析,并计算了机构的自由度;运用解析几何中的坐标变换和投影理论,求得了该机构位置反解的显式表达式;利用MATLAB以及ADAMS软件中的点驱动技术对该机构的运动输出和位置反解进行了仿真验证.该机构为一过约束机构,具有各分支完全相同、结构对称、刚度大等优点,可应用于工业装配机器人、微动机器人、多维减振平台、康复机器人等领域.