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畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書
學(xué)生姓名
王春生
院系
機電工程學(xué)院
專業(yè)、班級
機械設(shè)計制造及其
自動化08-12
指導(dǎo)教師姓名
陳曦
職稱
助教
從事
專業(yè)
電氣工程
是否外聘
□是否
題目名稱
上肢康復(fù)機器人結(jié)構(gòu)設(shè)計及運動仿真及仿真運動（結(jié)構(gòu)設(shè)計）
一、設(shè)計目的、意義
設(shè)計目的：
設(shè)計一種坐式上肢康復(fù)訓(xùn)練機，用于心腦血管疾病致癱或意外事故所造成的上肢體損傷的患者左上肢及相關(guān)關(guān)節(jié)康復(fù)訓(xùn)練。由于康復(fù)訓(xùn)練機器人要與人體直接相連，來帶動肢體進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練，所以對驅(qū)動器的安全性、柔性的要求較高。
設(shè)計意義：
近年來，由于心腦血管疾病使中老年患者出現(xiàn)偏癱的人數(shù)不斷增多，而且在年齡上呈現(xiàn)年輕化趨勢。與此同時，由于交通事故而造成神經(jīng)系統(tǒng)損傷或者肢體損傷的人數(shù)也越來越多。為了提高這類人群的生活質(zhì)量，基于治療、康復(fù)和服務(wù)于一身的產(chǎn)品的需求趨勢不斷增高。隨著機器人技術(shù)和康復(fù)醫(yī)學(xué)的發(fā)展，醫(yī)療康復(fù)機器人的市場占有率呈逐年上升的趨勢，因此，服務(wù)于四肢的康復(fù)設(shè)備的研究和應(yīng)用有著廣闊的發(fā)展前景。
康復(fù)機器人是康復(fù)設(shè)備的一種?？祻?fù)機器人技術(shù)早已廣受世界各國科研工作者和醫(yī)療機構(gòu)的普遍重視，在我國康復(fù)醫(yī)學(xué)工程雖然得到了普遍的重視，而康復(fù)機器人研究仍處于起步階段，一些簡單康復(fù)器械遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場對智能化、人機工程化的康復(fù)機器人的需求，有待進(jìn)一步的研究和發(fā)展。
二、設(shè)計內(nèi)容、技術(shù)要求（研究方法）
設(shè)計內(nèi)容：
1. 上肢康復(fù)訓(xùn)練機器人原理分析，選擇合理的設(shè)計方案，進(jìn)行總體結(jié)構(gòu)設(shè)計；
2. 康復(fù)機器人上肢前后擺機構(gòu)設(shè)計及康復(fù)機器人屈伸機構(gòu)設(shè)計；
3. 分合機構(gòu)設(shè)計及手腕轉(zhuǎn)動機構(gòu)設(shè)計；
4. 康復(fù)機器人伺服元件的選擇。
技術(shù)要求：
1. 機器人采用電機驅(qū)動；
2. 在對患者進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練的過程中，能夠在任何位置實現(xiàn)安全的停止；
3. 康復(fù)機器人：寬度1.5m，整體高度1.4m~1.7m；
4. 能夠?qū)崿F(xiàn)對上肢的上下、屈伸、分合以及手腕轉(zhuǎn)動的康復(fù)訓(xùn)練；
三、設(shè)計完成后應(yīng)提交的成果
1.設(shè)計說明書一份，字?jǐn)?shù)不少于1.5萬字；
2.圖紙量折合后不少于3張A0，其中，至少包含1張A0總體結(jié)構(gòu)裝配圖。
四、設(shè)計進(jìn)度安排
2012.2.27-2012.3.20 收集資料，查閱文獻(xiàn)，撰寫開題報告；
2012.3.21-2012.4.3 確定設(shè)計方案，進(jìn)行總體結(jié)構(gòu)設(shè)計；
2012.4.4-2012.4.17 康復(fù)機器人上肢前后擺機構(gòu)設(shè)計及康復(fù)機器人屈伸機構(gòu)設(shè)計；
2012.4.18-2011.4.30 分合機構(gòu)設(shè)計及手腕轉(zhuǎn)動機構(gòu)設(shè)計；
2012.5.1-2012.5.14 伺服元件選擇；
2012.5.15-2012.6.5 繪制、修改總體結(jié)構(gòu)裝配圖及零件工作圖；
2012.6.6-2012.6.15 撰寫設(shè)計說明書，整理材料，準(zhǔn)備答辯。
五、主要參考資料
[1]呂廣明，孫立寧，彭龍剛.康復(fù)機器人現(xiàn)狀及關(guān)鍵技術(shù)分析[J].哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2006.
[2]劉珊.人體上肢與上肢康復(fù)機器人運動控制研究[D].華中科技大學(xué)，2008.
[3]乎昊.3DOF可穿戴式上肢康復(fù)機器人結(jié)構(gòu)設(shè)計及仿真研究[D]．哈爾濱工程大學(xué)，2008.
[4]楊恩霞.機械設(shè)計[M].哈爾濱：哈爾濱工程大學(xué)出版社，2006.
[5]胡宇川，季林紅.一種偏癱上肢復(fù)合運動韻康復(fù)動訓(xùn)練機器人[J].機械設(shè)計與制造，2007.
[6]Mathieup．EM Gand Kinematics of normal subject performing trunk flexion/extensions freely in space[J].Journal of Electromyography and Kinesiology, 2008.
[7]Hoppenotp, Collee．Localization and control of a rehabilitation mobile robot by close human-machine cooperation[J].IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering,2009.
[8] 杜志江，孫立寧.外科機器人技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及關(guān)鍵技術(shù)分析[J].哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2008．
六、備注
指導(dǎo)教師簽字：
年 月 日
系主任簽字：
年 月 日