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含运动副间隙的6-RSS并联机器人弹性动力学建模与分析
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作者 王林军 徐博 +2 位作者 郑敏 朱宗孝 张东 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期1810-1822,共13页
为了提高空间六自由度并联机器人动力学模型的精度,以6-RSS并联机器人(R:转动副,S:球面副)为研究对象,提出一种将支链弹性变形和运动副间隙随机变化相结合的动力学建模方法。首先,根据几何结构与初始状态,开展理想条件下的运动学分析。... 为了提高空间六自由度并联机器人动力学模型的精度,以6-RSS并联机器人(R:转动副,S:球面副)为研究对象,提出一种将支链弹性变形和运动副间隙随机变化相结合的动力学建模方法。首先,根据几何结构与初始状态,开展理想条件下的运动学分析。利用数理统计原理和符号函数建立含间隙的转动副与球面副运动学模型,进而计算杆件虚长度和各个运动副处的碰撞接触力。然后,将相关参数结合到弹性动力学模型中,建立含运动副间隙的6-RSS并联机器人弹性动力学模型。最后,分析不同状态下支链弹性变形和运动副间隙各自产生误差的原因以及两者综合产生误差的原因。结果表明:改进后的动力学建模方法充分考虑了支链弹性变形和运动副间隙的耦合性与瞬时性,较其他动力学建模方法更加精确。 展开更多
关键词 并联机器人 运动副间隙 广义碰撞力 弹性动力学 杆件虚长度
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腕关节机器人联合局部振动对脑卒中后腕关节痉挛的疗效观察
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作者 徐丹妮 金鑫 +5 位作者 孙亚 朱美红 陆晶晶 陈灵慧 傅建明 李岩 《浙江临床医学》 2024年第8期1162-1164,共3页
目的探讨腕关节机器人联合局部振动对脑卒中后腕关节痉挛的疗效。方法选择2021年1月至2023年4月脑卒中伴腕关节痉挛患者90例,采用随机数字表法分为腕关节机器人联合局部振动组(A组)、局部振动组(B组),常规治疗组(C组),各30例。治疗8周后... 目的探讨腕关节机器人联合局部振动对脑卒中后腕关节痉挛的疗效。方法选择2021年1月至2023年4月脑卒中伴腕关节痉挛患者90例,采用随机数字表法分为腕关节机器人联合局部振动组(A组)、局部振动组(B组),常规治疗组(C组),各30例。治疗8周后,比较三组患者治疗前后腕关节主动关节活动度(AROM)、改良Ashworth量表(MAS)、Fugl-Meyer评估量表(FMA)和改良Barthel指数(MBI)。结果三组患者治疗后AROM、Ashworth、FMA和MBI比较,差异有统计学意义(P<0.05),且A组疗效明显优于B组和C组。结论采用腕关节机器人联合局部振动对脑卒中后腕关节痉挛的患者进行干预,可明显降低患者腕关节的痉挛程度,提高腕关节的活动能力。 展开更多
关键词 腕关节机器人 局部振动 脑卒中 痉挛
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柔性多关节移动机器人非线性控制轨迹的二次模糊逼近
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作者 牛星星 《机械制造与自动化》 2024年第1期209-213,共5页
针对柔性多关节移动机器人在非线性控制轨迹下控制精准度不高的问题,提出一种非线性控制下的模糊逼近方法。建立机器人动力学模型,根据动力学特性设置矢量参数,对误差扰动动态修正。将矢量参数作为初始输入值,采用加权平均和乘积推理法... 针对柔性多关节移动机器人在非线性控制轨迹下控制精准度不高的问题,提出一种非线性控制下的模糊逼近方法。建立机器人动力学模型,根据动力学特性设置矢量参数,对误差扰动动态修正。将矢量参数作为初始输入值,采用加权平均和乘积推理法,使得矢量符合自适应规律,通过模糊逼近函数对控制器的输出值实行状态逼近,直至符合初始设定值;凭借李亚普诺夫函数对控制输出值二次实施稳定模糊逼近,完成非线性轨迹控制。以B样条曲线轨迹为例做控制实验,实验数据证明:该二次逼近控制方法在非线性轨迹下的控制精准度较高,控制器输出力矩稳定,实用性能较强。 展开更多
关键词 柔性多关节 移动机器人 非线性控制 误差扰动 模糊逼近函数 控制器 B样条曲线
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柔性关节航空航天机械臂抗干扰控制研究
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作者 郇新 李珺 +1 位作者 魏明鉴 王鑫洋 《山东航空学院学报》 2024年第4期73-78,共6页
航空航天机械臂具有柔性且对精度要求高,为抑制空间环境力矩和内部参数变化等干扰,提出了一种基于干扰观测器的航空航天机械臂反步控制策略。首先,建立柔性关节航空航天机械臂受干扰时的单关节数学模型,基于数学模型设计柔性关节航空航... 航空航天机械臂具有柔性且对精度要求高,为抑制空间环境力矩和内部参数变化等干扰,提出了一种基于干扰观测器的航空航天机械臂反步控制策略。首先,建立柔性关节航空航天机械臂受干扰时的单关节数学模型,基于数学模型设计柔性关节航空航天机械臂的非线性干扰观测器,保证其能稳定估计干扰信号;然后,基于Lyapunov函数设计反步控制器,将干扰观测器估计到的干扰估计值补偿到反步控制器端,产生抑制实际干扰的控制量;最后,利用MATLAB/simulink搭建虚拟仿真进行验证。仿真结果表明,基于干扰观测器的柔性关节航空航天机械臂反步控制器能够有效抑制干扰,极大地改善了柔性关节航空航天机械臂的抗干扰性能。 展开更多
关键词 干扰观测器 柔性关节航空航天机械臂 抗干扰 反步控制
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基于Solidworks的重载机器人肩部的建模与静态分析
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作者 孙吴松 《宁夏师范学院学报》 2024年第1期46-53,共8页
为了提高机器人的肩部有效控制能力,设计了一个165 kg重载6自由度机器人肩关节.通过设计一个谐波减速器和一对直齿齿轮以降低转速和提升转矩,利用齿轮与轴的配合完成肩关节在平面内的旋转.选择110AEA12020-SH3交流伺服电机、SHG-45-100... 为了提高机器人的肩部有效控制能力,设计了一个165 kg重载6自由度机器人肩关节.通过设计一个谐波减速器和一对直齿齿轮以降低转速和提升转矩,利用齿轮与轴的配合完成肩关节在平面内的旋转.选择110AEA12020-SH3交流伺服电机、SHG-45-100谐波减速器以及6011和6016深沟球轴承进行肩部旋转关节旋转方案的设计,并利用有限元法对传动系统主要部件的静力学强度进行分析.结果表明,该肩部旋转关节旋转方案设计合理,轴承与齿轮的静力学性能满足实际应用需求. 展开更多
关键词 机器人肩关节 传动系统 齿轮 有限元分析
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一种基于根管预备的绳驱机器人设计与分析
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作者 陈国良 欧阳健 《自动化与仪表》 2024年第2期81-85,共5页
该文设计一种应用于根管预备手术中绳驱机器人构型。电机转动输出连接软轴,软轴与绳索滚筒采用锥度插孔相连,可以实现输出轴方便快捷的拆卸,便于末端机构的高温消毒程序。采用绳索驱动实现驱动元件与执行元件的相对远距离布置,保证末端... 该文设计一种应用于根管预备手术中绳驱机器人构型。电机转动输出连接软轴,软轴与绳索滚筒采用锥度插孔相连,可以实现输出轴方便快捷的拆卸,便于末端机构的高温消毒程序。采用绳索驱动实现驱动元件与执行元件的相对远距离布置,保证末端执行部件的较小尺寸,便于在口腔狭小空间中进行动作。对末端执行机构根管锉软轴进行变形分析,并利用相邻关节间绳索的反向拉缩进行运动的补偿,保证关节间运动的解耦。最后进行样机的制作并验证其基本运动与运动补偿具备可行性。 展开更多
关键词 构型设计 根管预备手术机器人 关节间运动解耦 有限元分析 样机模型
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机器人辅助全膝关节置换技术的应用与前景 被引量:1
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作者 王若宇 张志峰 黄健 《中国组织工程研究》 CAS 北大核心 2024年第30期4889-4895,共7页
背景:目前用于全膝关节置换的机器人系统设计的基本原理是将三维手术规划、术中危险区预警、实时数据反馈及机械臂辅助截骨等技术相结合,以实现全膝关节置换的精准化、个性化,这也恰好是它最大优势所在,因此近年来成为关节外科领域热点... 背景:目前用于全膝关节置换的机器人系统设计的基本原理是将三维手术规划、术中危险区预警、实时数据反馈及机械臂辅助截骨等技术相结合,以实现全膝关节置换的精准化、个性化,这也恰好是它最大优势所在,因此近年来成为关节外科领域热点话题,备受关注。目的:文章将从机器人辅助全膝关节置换在关节外科领域的发展现状及其与传统全膝关节置换优劣势对比进行概述,此外,还将对机器人辅助全膝关节置换技术未来的发展进行展望。方法:应用计算机检索PubMed、中国知网、万方和维普数据库的相关文章,英文检索词:“robot OR robotic OR robotics OR robotically OR computer,total knee arthroplasty OR total knee replacement,TKA OR TKR”,中文检索词:“机器人辅助,计算机导航,全膝关节置换术”,最终纳入64篇文献进行综述分析。结果与结论:①用于辅助全膝关节置换的机器人系统根据其自由度分为主动式、半主动式和被动式。半主动式系统是目前使用最为广泛的机器人系统,该系统有效提高了全膝关节置换手术的精准性和个性化程度,但其高昂的使用成本与较长的学习曲线仍是在该领域内推广时需要权衡的主要因素。②机器人辅助全膝关节置换可实现膝关节局部三维空间的精准截骨、正确安置假体,已被广泛证明可以提供更好的假体植入精准度,减少影像学异常值,在术中可获得良好的软组织平衡,最终改善术后膝关节运动及功能状态。③但目前的机器人辅助系统依然存在客观的不足之处,包括不同机器人设备与术者之间的学习曲线问题、额外增加的安装和维护成本以及与机器人手术相关的潜在并发症,所以其能否让医疗系统及患者真正受益仍需要更长期的研究予以证明,机器人辅助系统也仍需进行更多实质性的改进。④机器人辅助全膝关节置换技术在临床上仍然处于初步研究阶段,并没有大范围地应用到临床,更加明确该技术的用法、完善该技术的临床操作规范和安全性成为了未来对该技术的研究侧重点。 展开更多
关键词 骨关节炎 关节外科 机器人手术 膝关节 关节置换 下肢力线 术后并发症 精准外科 人工智能 综述
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尾鳍驱动仿生机器鱼的CPG控制 被引量:1
8
作者 王洋 陈坤 袁亮 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第1期231-235,241,共6页
随着人们对海洋资源关注度的增加,对仿生机器鱼的游动性能提出更高要求,为了使机器鱼游动更贴近真实鱼的游动效果,根据Light Hill的大摆幅细长体理论的鱼体波曲线对水下仿生机器鱼的游动模式进行了研究,并采用HOPF神经元振荡器模型建立... 随着人们对海洋资源关注度的增加,对仿生机器鱼的游动性能提出更高要求,为了使机器鱼游动更贴近真实鱼的游动效果,根据Light Hill的大摆幅细长体理论的鱼体波曲线对水下仿生机器鱼的游动模式进行了研究,并采用HOPF神经元振荡器模型建立非线性振荡器模型,运用最近相邻耦合关系构建了CPG控制网络拓扑图,建立了CPG控制模型,通过调节CPG控制参数实现了机器鱼多运动模态的控制与切换。针对鲹科仿生机器鱼的游动方式进行SolidWorks三维建模,在ADAMS中进行运动仿真,并搭建实体样机。实验结果表明,采用基于HOPF的链式耦合中枢模式发生器对舵机的驱动进行控制,机器鱼尾鳍的摆动具有很好的运动柔顺性,易于实现运动模态平滑切换,游动更加灵活。这为机器鱼在海洋执行更复杂任务的研究打下了坚实基础。 展开更多
关键词 多关节机器鱼 CPG HOPF振荡器 游动方式 多模态游动 虚拟样机
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面向电流信息与模态分析的工业机器人关节振动求解研究 被引量:1
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作者 赖泽浪 王之海 +2 位作者 柳小勤 李佳慧 冯正江 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2024年第1期23-30,共8页
在工业机器人健康监测中,针对需采用振动传感器对机器人各关节逐一检测而引起测试成本剧增问题,提出一种基于电流信息与模态分析的关节振动求解方法,该方法可由关节电流经模态转换直接获取关节振动信息。首先,将关节电流信息引入,建立... 在工业机器人健康监测中,针对需采用振动传感器对机器人各关节逐一检测而引起测试成本剧增问题,提出一种基于电流信息与模态分析的关节振动求解方法,该方法可由关节电流经模态转换直接获取关节振动信息。首先,将关节电流信息引入,建立基于关节电流的工业机器人振动模型。然后,由有限元法进行模态分析获取机器人前6阶振型,便于后续模态试验优化测点布置。接着,在力锤激励试验中,基于优化后的测点,测取工业机器人系统质量、刚度等模态参数。之后,将驱动力矩与模态参数带入该模型进行龙格库塔数值求解,得到机器人各关节振动响应。最后,在指定关节转角运行的关节单动与联动实测振动数据验证了本文提出算法的正确性。 展开更多
关键词 工业机器人 关节电流 有限元 关节振动 模态分析
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基于具身智能的移动操作机器人系统发展研究 被引量:3
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作者 兰沣卜 赵文博 +1 位作者 朱凯 张涛 《中国工程科学》 CSCD 北大核心 2024年第1期139-148,共10页
具身智能是新一轮科技革命与产业变革中的战略性技术,是当前世界各国重点竞争的前沿高地之一;移动操作机器人系统因其优秀的运动、规划、执行能力成为具身技术首选的硬件载体;基于具身智能的移动操作机器人系统作为实现跨领域、多场景... 具身智能是新一轮科技革命与产业变革中的战略性技术,是当前世界各国重点竞争的前沿高地之一;移动操作机器人系统因其优秀的运动、规划、执行能力成为具身技术首选的硬件载体;基于具身智能的移动操作机器人系统作为实现跨领域、多场景、多功能的自主具身智能平台,将成为引领未来新一代信息技术和人工智能发展的关键。本文从基于具身智能的移动操作机器人系统发展的需求出发,总结了基于具身智能的移动操作机器人系统的发展现状,分析了该领域发展面临的问题和挑战,提出了涵盖多模态感知技术、世界认知与理解技术、智能自主决策技术、运动与操作联合规划技术等基于具身智能的移动操作机器人系统的共性关键技术。基于此,本文从国家政策倾斜、共性技术突破、交叉学科建设与人才培养、综合验证平台构建等方面提出了对策建议,以期助力具身智能发展浪潮下我国移动操作机器人领域的长足发展。 展开更多
关键词 具身智能 移动操作机器人 任务和运动联合规划 智能决策
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基于低通滤波器的柔性关节空间机器人时延估计跟踪控制
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作者 徐河振 于潇雁 +1 位作者 张宇涵 陈力 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期142-149,共8页
为解决位姿不受控情况下柔性关节空间机器人系统预抓取阶段的关节跟踪控制和振动问题,采用拉格朗日方程并结合动量守恒原理进而建立漂浮基三杆柔性关节空间机器人系统动力学方程。为提高柔性关节的等效刚度,引入关节柔性补偿的方法;即... 为解决位姿不受控情况下柔性关节空间机器人系统预抓取阶段的关节跟踪控制和振动问题,采用拉格朗日方程并结合动量守恒原理进而建立漂浮基三杆柔性关节空间机器人系统动力学方程。为提高柔性关节的等效刚度,引入关节柔性补偿的方法;即根据奇异摄动理论,将柔性关节空间机器人系统分解为慢变系统和快变系统。在此基础上,针对慢变系统设计以时延估计为主框架的滑模控制方法,同时与低通滤波器相结合消除滑模控制带来的系统抖振问题;针对快变系统设计线性速度差值反馈控制系统,抑制柔性关节给系统带来的柔性振动问题。通过仿真验证空间机械臂能够在有限时间内快速、稳定地跟踪上期望轨迹,证实该控制方案具有较好的鲁棒性和可靠性。 展开更多
关键词 柔性关节空间机器人 关节柔性补偿 时延估计 滑模变结构控制 低通滤波器
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ERAS在双平面机器人辅助经皮骶髂关节螺钉固定治疗骶骨骨折中的应用
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作者 张小丽 张元智 +2 位作者 刘亚欧 刘刚 朱小军 《中国骨科临床与基础研究杂志》 2024年第1期26-31,共6页
目的评价加速康复外科(ERAS)在双平面机器人辅助经皮骶髂关节螺钉固定治疗骶骨骨折中的临床效果。方法选取2018年12月至2020年12月内蒙古医科大学附属医院采用双平面机器人辅助经皮骶髂关节螺钉固定治疗的24例骶骨纵形骨折患者作为研究... 目的评价加速康复外科(ERAS)在双平面机器人辅助经皮骶髂关节螺钉固定治疗骶骨骨折中的临床效果。方法选取2018年12月至2020年12月内蒙古医科大学附属医院采用双平面机器人辅助经皮骶髂关节螺钉固定治疗的24例骶骨纵形骨折患者作为研究对象,随机分为ERAS组与常规组(n=12),其中常规组采取常规围手术期管理模式,ERAS组在常规管理基础上实施ERAS精细化围手术期管理方案,对两组患者围手术期指标、影像学结果和疗效指标进行对比分析。结果对两组患者螺钉置入位置进行影像学检查(X线、CT扫描),均达到满意程度;Matta影像评分两组相近(P>0.05)。ERAS组术后2 d疼痛视觉模拟量表评分、术后3 d Braden压疮评分和末次随访Majeed评分均优于常规组,住院时间短于常规组,两组比较,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论在机器人辅助经皮骶髂关节螺钉固定围手术期管理中运用ERAS理念,疼痛缓解更加有效、压疮风险更低、住院时间更短,更有利于骶骨骨折患者术后骨盆功能恢复,可在脊柱外科机器人手术中推广和应用。 展开更多
关键词 术后加速康复 骶骨 骨折 骶髂关节 机器人手术 骨折固定术 骨螺丝
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复杂场景下集成协作式木结构智能建造技术
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作者 张隆 谢佳硕 +1 位作者 乔文涛 孟丽军 《粉煤灰综合利用》 CAS 2024年第2期140-147,共8页
为提高木结构建造技术数字化水平,将已有工艺与机械臂运动系统相结合,形成数字化建造工具系统。以切割、开榫、铣削及开孔四种工艺为例,对木结构数字建造技术进行剖析与设计,辅以建造装备系统、控制系统形成高度集成化的加工系统,借助... 为提高木结构建造技术数字化水平,将已有工艺与机械臂运动系统相结合,形成数字化建造工具系统。以切割、开榫、铣削及开孔四种工艺为例,对木结构数字建造技术进行剖析与设计,辅以建造装备系统、控制系统形成高度集成化的加工系统,借助可视化编程技术手段对工具系统运动轨迹、几何数据分析、自动适配工具及路径自动规划进行标准程序开发,选取斗拱结构进行建造实践。结果表明:所提出的加工系统可精确、高效完成非标准化、定制化异形结构建造任务,开发的标准程序实现了建构逻辑集成化应用,输入构件模型可自动生成机械臂可识别路径,通过实际建造验证了加工系统和标准程序的可行性及适用性。 展开更多
关键词 数字建造 古建筑 榫卯节点 机械臂 参数化设计
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机理模型与集成学习混合驱动的机器人关节摩擦建模方法
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作者 邓金栋 倪鹤鹏 +3 位作者 姬帅 梁亮 邹风山 叶瑛歆 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期1140-1150,共11页
机器人一体化关节广泛应用于医疗、协作机器人等领域,其摩擦特性是影响机器人性能的关键因素.为此,提出了一种机理模型与集成学习混合驱动的机器人关节摩擦建模方法,以提高模型精度.首先,综合考虑转速、负载等关节摩擦特性的影响因素及... 机器人一体化关节广泛应用于医疗、协作机器人等领域,其摩擦特性是影响机器人性能的关键因素.为此,提出了一种机理模型与集成学习混合驱动的机器人关节摩擦建模方法,以提高模型精度.首先,综合考虑转速、负载等关节摩擦特性的影响因素及其周期波动特性,基于先验知识和物理分析分别建立了伺服电机与谐波减速器的参数化机理模型,描述摩擦特性的变化规律.然后,针对机理建模中因线性假设、忽略高阶项等产生的非线性残差,提出了基于eXtreme gradient boosting(XGBoost)的残差补偿模型建模方法,通过采用Boosting集成学习策略,提高残差补偿模型的泛化能力.同时,采用贝叶斯优化方法进行XGBoost模型的超参数寻优,以提高模型精度和训练效率.相比于传统的参数化机理模型,本文所提出的混合驱动模型具有更高精度.与反向传播神经网络、支持向量机、长短时记忆神经网络等多种典型方法的对比实验表明,本文所提出的基于XGBoost的残差补偿模型具有更强的特征提取能力,能够较好地预测强非线性的波动摩擦残差,有效地提高了整体模型的精度. 展开更多
关键词 机器人关节 摩擦特性建模 混合驱动 机理模型 集成学习
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混联机器人关节间隙误差建模及其定位精度可靠性分析 被引量:1
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作者 郭天宇 张德权 +2 位作者 吴锦辉 周鹏飞 孟原 《燕山大学学报》 北大核心 2024年第1期19-29,38,共12页
机器人末端定位精度可靠性是衡量其精度性能的重要指标,关节间隙是影响机器人定位精度的主要因素之一,建立准确的机器人定位精度误差模型是进行可靠性分析的前提。为探究空间关节间隙的随机不确定性对含有闭链机构混联机器人定位误差的... 机器人末端定位精度可靠性是衡量其精度性能的重要指标,关节间隙是影响机器人定位精度的主要因素之一,建立准确的机器人定位精度误差模型是进行可靠性分析的前提。为探究空间关节间隙的随机不确定性对含有闭链机构混联机器人定位误差的影响规律,本文运用旋量理论和D-H参数法,提出一种考虑关节间隙的混联机器人定位精度误差模型;根据关节间隙模型参数的约束条件,量化间隙模型参数的不确定性,建立混联机器人定位精度的可靠性模型;采用双变量降维方法和鞍点近似方法,拟合机器人单坐标定位误差的概率密度函数,实现混联机器人定位精度高效可靠性分析。以含有平行四边形闭链机构的建筑机器人为例,验证所提模型的准确性和工程适用性,结果表明所提方法对比于传统的蒙特卡洛方法极大地提高了效率。 展开更多
关键词 混联机器人 定位精度 关节间隙 不确定性 可靠性分析
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面向肩关节康复的气压驱动外骨骼机器人设计与康复动作规划研究
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作者 路泽宇 郭冰菁 +3 位作者 韩建海 李向攀 李珍珠 董应明 《机械传动》 北大核心 2024年第10期75-82,共8页
基于肩关节损伤病理进行分析,针对肩关节垂直轴与冠状轴的运动,设计了面向肩关节康复的气压驱动外骨骼机器人。结合肩关节损伤康复训练临床治疗方法与人体工程学原理,确定机器人肩关节的结构与运动范围;设计了气动摆动缸驱动系统,可提... 基于肩关节损伤病理进行分析,针对肩关节垂直轴与冠状轴的运动,设计了面向肩关节康复的气压驱动外骨骼机器人。结合肩关节损伤康复训练临床治疗方法与人体工程学原理,确定机器人肩关节的结构与运动范围;设计了气动摆动缸驱动系统,可提供机器人关节的反向驱动特性,提高康复训练的被动柔顺性。建立外骨骼康复训练机器人运动学模型,仿真得到机器人的工作空间,并与人体肩关节运动空间进行了对比。结果表明,设计的机器人工作空间能满足人体肩关节康复训练的需求。设计了康复训练机器人关节的独立与复合动作,可完成肩关节内旋/外旋、屈曲/伸展、够取运动等多种康复训练作业治疗。经试验验证,在样机按规划动作的运动轨迹运行中,气动摆动缸驱动的机器人关节运动平稳,轨迹跟踪误差满足康复训练要求,验证了外骨骼康复机器人结构设计的合理性和康复动作规划的可行性。 展开更多
关键词 肩关节 外骨骼康复机器人 结构设计 气压驱动 康复动作规划
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基于UG NX与PLC的码垛机器人联合仿真分析 被引量:1
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作者 宋振伟 孙玉忠 +2 位作者 王绍奇 李永华 吴鑫辉 《机电工程技术》 2024年第4期86-91,共6页
针对实现机器人自动化码垛的费用高和耗时长的问题,采用UG NX与PLC联合仿真,实现机器人自动化码垛的设计与分析。基于UG NX建立传送带和机器人等的三维模型,在UG NX的机电概念设计模块设置模型的运动副,刚体和碰撞体,添加传送面、产品... 针对实现机器人自动化码垛的费用高和耗时长的问题,采用UG NX与PLC联合仿真,实现机器人自动化码垛的设计与分析。基于UG NX建立传送带和机器人等的三维模型,在UG NX的机电概念设计模块设置模型的运动副,刚体和碰撞体,添加传送面、产品对象源、传感器以及控制装置,并根据相应的运动逻辑为系统添加对应的信号适配器,以实现各个模型之间的联动、机器人运动路线的切换等功能。用PLCSIM信号通道连接MCD模型的信号与虚拟PLC,使MCD模型可以完成与PLC的联动,实现将输送带、机器人以及PLC等设备进行联动。通过HMI控制面板控制虚拟样机,以分析各组件的运行状态、速度、加速度以及运动轨迹等是否满足要求,验证设计方案的可行性,减少开发的时间及成本,加快设备投产的进程。 展开更多
关键词 码垛机器人 MCD PLC 联合仿真
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机器人导航辅助下股骨近端防旋髓内钉治疗股骨粗隆间骨折的随机对照研究
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作者 陈希聪 蔡剑 +2 位作者 曾会粮 陈国材 周观明 《局解手术学杂志》 2024年第9期768-772,共5页
目的 探讨机器人导航辅助下股骨近端防旋髓内钉(PFNA)与C型臂X射线机透视下PFNA治疗股骨粗隆间骨折(IFOF)的疗效。方法 选择我院单侧IFOF患者100例为研究对象,按照随机数字表法分为对照组(50例)和机器人辅助组(50例),对照组在C型臂X射... 目的 探讨机器人导航辅助下股骨近端防旋髓内钉(PFNA)与C型臂X射线机透视下PFNA治疗股骨粗隆间骨折(IFOF)的疗效。方法 选择我院单侧IFOF患者100例为研究对象,按照随机数字表法分为对照组(50例)和机器人辅助组(50例),对照组在C型臂X射线机透视下行PFNA内固定治疗,机器人辅助组在机器人导航辅助下行PFNA内固定治疗。比较2患者组手术指标、骨折复位及骨折愈合情况、应激反应指标、髋关节功能、生活质量评分以及手术相关并发症发生率。结果 机器人辅助组患者手术时间、总透视时间、置钉时间、骨折愈合时间短于对照组(P<0.05),术中出血量、导针调整次数、透视次数少于对照组(P<0.05)。机器人辅助组患者骨折复位情况、骨折愈合情况均优于对照组(P<0.05)。术后2 d,2组患者血清去甲肾上腺素(NE)、血管紧张素Ⅱ(Ang Ⅱ)、超氧化物歧化酶(SOD)水平均高于术前(P<0.05);机器人辅助组术后2 d血清NE、Ang Ⅱ、SOD水平均低于对照组(P<0.05)。2组患者术后7 d、术后3个月Harris评分及健康状况调查量表(SF-36)评分高于术前(P<0.05),且术后3个月上述评分高于术后7 d(P<0.05);术后7 d、术后3个月,机器人辅助组患者Harris评分、SF-36评分均高于对照组(P<0.05)。机器人辅助组患者并发症发生率低于对照组(P<0.05)。结论 与C型臂X射线机透视相比,机器人导航辅助下PFNA治疗IFOF能进一步缩短手术时间、减小手术创伤及降低并发症发生率,骨折复位、愈合效果更佳,机体应激更小,更能改善患者髋关节功能及生活质量。 展开更多
关键词 股骨粗隆间骨折 股骨近端防旋髓内钉 机器人导航辅助 应激反应 髋关节功能 生活质量
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骨科机器人辅助与徒手经皮骶髂螺钉固定治疗骨盆后环骨折比较的Meta分析 被引量:2
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作者 张国旭 曾剑波 +5 位作者 李静 谢骐骏 周冠斌 管建豪 陈文创 陈海云 《中国组织工程研究》 CAS 北大核心 2024年第18期2932-2938,共7页
目的:经皮骶髂螺钉内固定已经成为治疗骨盆后环骨折的主要手术方式,然而徒手闭合操作对术者经验要求较高,且反复透视增加患者和医务人员辐射危害。文章通过Meta分析方法比较机器人辅助与徒手经皮骶髂螺钉置入治疗骨盆后环骨折临床疗效... 目的:经皮骶髂螺钉内固定已经成为治疗骨盆后环骨折的主要手术方式,然而徒手闭合操作对术者经验要求较高,且反复透视增加患者和医务人员辐射危害。文章通过Meta分析方法比较机器人辅助与徒手经皮骶髂螺钉置入治疗骨盆后环骨折临床疗效的差异。方法:计算机检索中国知网、万方数据库、维普数据库、中国生物医学文献数据库、PubMed、Embase、Cochrane Library及ClinicalTrials.gov等数据库,检索时限均从各数据库建库到2022年12月。搜集国内外关于对比研究机器人辅助与徒手经皮骶髂螺钉置入治疗骨盆后环骨折临床疗效的文献,由2名研究者分别根据纳入和排除标准独立筛选并提取文献数据。采用Cochrane风险评估标准评价随机对照试验质量,采用纽卡斯尔-渥太华量表对纳入队列研究的质量进行评估。使用RevMan 5.4软件对纳入指标进行Meta分析,结局指标包括手术时间、术中出血量、透视时间、透视频率、钻孔次数、Majeed术后功能评分、Matta骨折复位优良率、Gras螺钉位置优良率、骨折愈合时间及术后并发症。结果:①共纳入13篇文献,2篇为随机对照试验,均提及随机方法;11篇为非随机对照研究,根据纽卡斯尔-渥太华量表进行文献质量评价,1篇8分,9篇7分,1篇6分,文献质量较好;共纳入748例患者,其中机器人组430例,徒手组318例。②Meta分析结果显示,机器人辅助组手术时间(MD=-28.30,95%CI:-40.20至-16.40)、术中出血量(MD=-6.36,95%CI:-10.06至-2.66)、术中透视时间(MD=-12.13,95%CI:-19.54至-4.72)、术中透视频率(MD=-17.39,95%CI:-29.00至-5.78)、术中导针钻孔次数(SMD=-9.50,95%CI:-14.27至-4.73)和Gras螺钉位置优良率(OR=8.65,95%CI:3.26-22.92)均明显优于徒手组(P<0.05);③机器人辅助组可显著降低术后总体并发症发生率(OR=0.10,95%CI:0.02-0.48,P<0.05);④两组骨折愈合时间(MD=-0.08,95%CI:-0.21,0.06)、Matta骨折复位优良率(OR=2.06,95%CI:0.97-4.39)、Majeed功能评分(MD=0.91,95%CI:-0.31-2.13)比较差异无显著性意义(P>0.05)。结论:与徒手骶髂关节置钉相比,机器人辅助可缩短手术时间,降低术中出血量,减少患者和医务人员辐射伤害,提高螺钉位置优良率,降低患者术后总体并发症发生率,但对骨折复位质量、骨折愈合时间及术后功能无显著改善。未来仍需更多大样本、多中心、高质量的随机对照试验加以验证。 展开更多
关键词 骨盆 骨折 骨盆后环 机器人 机器人手术 骶髂关节螺钉 螺钉 META分析
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基于能量控制的机器人关节同步优化控制研究
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作者 顾维锴 李朝阳 陈兵奎 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2024年第6期126-130,共5页
针对移动机器人在高性能输出和长时间续航等方面的综合工作性能需求,提出一种针对机器人关节的多性能同步优化端口受控哈密顿能量控制方法。首先,建立机器人关节的数学模型和哈密顿能量控制模型,并推导出能方便采用模型代理优化算法的... 针对移动机器人在高性能输出和长时间续航等方面的综合工作性能需求,提出一种针对机器人关节的多性能同步优化端口受控哈密顿能量控制方法。首先,建立机器人关节的数学模型和哈密顿能量控制模型,并推导出能方便采用模型代理优化算法的关节靶向能量传输系统模型;其次,搭建能量闭环控制器,与磁场矢量控制结合完成机器人关节的控制闭环,并设计了多性能同步优化控制策略使得机器人关节在保证运行输出能力的同时获得最长的续航能力。MATLAB/Simulink仿真结果表明,多性能同步优化端口受控哈密顿能量控制器使机器人关节拥有较好的输出稳定性,同步优化控制策略在与其他控制策略的输出能力和续航能力等多指标的综合对比分析中展现了优势。 展开更多
关键词 机器人关节 电机控制 端口受控哈密顿 代理优化模型
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