康复机器人的设计-锻炼手臂、手指、下肢等功能（含三维UG图）【11张CAD图纸+PDF图】.zip

编号： 任务书任务书 题 目： 康复机器人的设计 学院： 专 业： 学生姓名： 学 号： 指导教师单位： 姓 名： 职 称： 题目类型：理论研究 实验研究 工程设计 工程技术研究 软件开发 一、设计（设计）的内容一、设计（设计）的内容随着社会老龄化、疾病、事故造成的人体肢体运动功能障碍的增加以及人们对身体健康、康复质量的重视，可以有效提高患者康复效果和效率的康复机器人成为康复工程领域的重要研究内容。 采用治疗师为运动功能障碍患者进行一对一训练时，训练效果受治疗师水平的影响，而且缺乏评价训练参数和康复效果关系的客观数据，难以对训练参数进行优化以获得最佳治疗方案。 因此，人们开始研制患者运动功能康复机器人。开展能够实现人机交互、协调的踝关节康复机器人的设计研究具有重要现实意义。具体内容如下：1、了解上肢运动功能障碍的主要原因和所需康复的运动方法，进行调研；2、研究针对上肢功能障碍的康复机器人结构；3、设计康复机器人的机械结构，绘制零部件图和装配图。二、设计（设计）的要求与数据二、设计（设计）的要求与数据1、分析人体上肢的结构和运动学，结合人机系统的设计要求，机器人的设计为辅助人体上肢肩、肘、腕三个关节同时参与运动的外骨骼式机器人；2、康复机器人至少为 3 个以上自由度，具有良好的人机协调功能；3、结构合理，零部件设计要综合考虑制造工艺的因素；4、用三维软件建立康复机器人的模型；三、设计（设计）应完成的工作三、设计（设计）应完成的工作整个设计应该完成以下工作：1、完成二万字左右的设计说明书（设计） ；在设计说明书（设计） 中必须包括详细的 300-500 个单词的英文摘要；2、独立完成与课题相关，不少于四万字符的指定英文资料翻译（附英文原文） ；3、设计装配图及零件图。4、完成绘图工作量折合 A0 图纸 3 张以上，其中必须包含两张 A3 以上的计算机绘图图纸；四、应收集的资料及主要参考文献四、应收集的资料及主要参考文献1 任仲贵. CAD/CAM 原理M. 北京：清华大学出版社，1991.9.2 王明强. 计算机辅助设计技术M. 北京：科学出版社，2002.3 Hong-Chao Zhang and Enhao Lin. A hybrid-graph approach for automated setup planning in CAPP. Robotics and Computer Integrated Manufacturing J, 1999, 15: 89100.4 Y. Zhang, W. Hu and Y. Rong et al. Graph-based set-up planning and tolerance decomposition for computer-aided fixture design. International Journal of Production Research J, 2001, 39(14): 31093126.5 吴宗泽. 机械设计实用手册M. 北京：机械工业出版社，2002.五、试验、测试、试制加工所需主要仪器设备及条件五、试验、测试、试制加工所需主要仪器设备及条件计算机一台SolidWorks 软件一套AutoCAD 软件一套任务下达时间：2012 年 01 月 09 日设计开始与完成时间：2012 年 01 月 09 日至 2012 年 06 月 03 日组织实施单位：教研室主任意见：签字： 2011 年 12 月 30 日院领导小组意见：签字： 2012 年 01 月 05 日编号： 开题报告开题报告题 目： 康复机器人的设计 院 （系） ： 专 业： 学生姓名： 学 号： 指导教师单位： 姓 名： 职 称： 题目类型：理论研究 实验研究 工程设计 工程技术研究 软件开发 - 0 -1设计的主要内容、重点和难点等主要任务：1、拟定传动装置的传动方案； 2、电动机型号的选择；3、传动装置的运动参数的选择及计算； 4、绘制装配图、零件图；5、康复机器人至少为 3 个以上自由度，具有良好的人机协调功能；6、结构合理，零部件设计要综合考虑制造工艺的因素；7、本设计为辅助人体上肢肩、肘、腕三个关节同时参与运动的外骨骼式机器人 ；8、利用 UG 绘制设计好的零件并装配仿真； 9、编写设计计算说明书；重点：1、康复机器人的各传动部件机械设计与计算、校核；2、运用 UG 软件完成三维实体的建模，零件装配；难点：1.康复机器人的各个零件机械设计计算与校核；2. UG 三维软件的学习与应用；3. 设计方案的验证与分析；2准备情况（查阅过的文献资料及调研情况、现有设备、实验条件等）查阅过的文献资料：1. 任仲贵. CAD/CAM 原理M. 北京：清华大学出版社，1991.9.2. 王明强. 计算机辅助设计技术M. 北京：科学出版社，2002.3.Hong-Chao Zhang and Enhao Lin. A hybrid-graph approach for automated setup planning in CAPP. Robotics and Computer Integrated Manufacturing J4.Y. Zhang, W. Hu and Y. Rong et al. Graph-based set-up planning and tolerance decomposition computer-aided fixture design. International Journal of Production Research J, 2001, 39(14): 31093126.5.Robert L.Mott. Machine Elements in Mechanical DesignM.Beijing:China6. 吴宗泽. 机械设计实用手册M. 北京：机械工业出版社，2002.7. 金春林，邱慧芳，张皆喜.AVR 系列单片机 C 语言编程与应用实例M.清华大学出版社，2003.8. 孙桓、陈作模 葛文杰 机械原理 第七版 高等教育出版社 20079. 王昆、何小柏 机械设计课程设计 高等教育出版社 2006现有设备：计算机一台 SolidWorks 和 AutoCAD 软件各一套实验条件：机械创新实验室- 1 -3、实施方案、进度实施计划及预期提交的设计资料2 月 23 日2 月 29 日 收集资料和撰写开题报告3 月 01 日4 月 01 日 资料的整理及软件的学习4 月 02 日4 月 30 日 对相关零部件以及结构进行设计计算、校核5 月 01 日5 月 11 日 绘制三维实体并进行仿真分析5 月 12 日5 月 25 日 整理全部资料，初步形成报告，交与老师检查5 月 26 日5 月 31 日 提交全部设计文件及进行答辩准备指导教师意见指导教师（签字） ： 2012 年 2 月日开题小组意见开题小组组长（签字） ：2012 年 月日 院（系、部）意见 主管院长（系、部主任）签字： 2012 年 3 月日编号： 题 目： 康复机器人的设计康复机器人的设计 院 （系） ： 专 业： 学生姓名： 学 号： 指导教师： 职 称： 题目类型：理论研究 实验研究 工程设计 工程技术研究 软件开发 第 2 页 共 40 页编号： 第 1 页 共 III 页摘 要摘 要康复机器人的相关技术是集机械学、医学、计算机科学以及机器人技术等诸多学科为一体的新型交叉科研领域，伴随着科学技术的发展，康复机器人技术得到了空前快速的发展，人们对康复医疗机械的技术要求也伴随着生活水平的提高而日益增加，其目的主要在于克服及治疗人类肢体功能障碍，使其最大极限地恢复原有的功能，实现最大程度的生活自理，提高生活质量。对于市面上现有的康复设备而言，产品功能过于单一，并且体积比较庞大，没能实现整个手臂和手指关节及下肢康复的集成产品。在这样的技术背景下，我国的康复器械正处于起步阶段，伴随着患者数量增加，医疗师资源的匮乏。就此现状，发展康复训练机器人的实际意义变得更加重大。不过随着康复机器人的研究和技术的发展，有望进一步化简医生和患者“一对一”的繁重医疗过程，推动患者享有最优质的康复服务的目标。所以本设计通过对国内外康复机器人的发展现状及应用等方面的总结，提出了一种新型综合的康复机器人康复训练机器人设计方案，主要针对上肢运动功能障碍患者的康复训练，在上肢康复的同时也可以进行下肢的锻炼，能够更好的帮助患者早日恢复健康，身体恢复原有的运动能力。具体工作如下:依据康复训练机器人的应用对象和应用场合的不同，首先分析了现有康复机器人的机械结构特点.通过对各种设计方案的比较，确定了机器人的总体设计方案，包括机械结构设计、机器人运动部件强度的分析、驱动方式的选择、传动结构的设计及选择等。关键词关键词：医疗器械；康复机器人；机械手指 第 1 页 共 III 页ABSTRACTRehabilitation robot technology mechanics, medicine, computer science and robotics technology, capacity and many other disciplines as one of the new cross-field of scientific research, along with the development of science and technology, rehabilitation robotics has been an unprecedented rapid development, people the technical requirements of the mechanical rehabilitation therapy along with the improvement of living standards and increasing its main purpose is to overcome and treatment of human dysfunction or disease, so that the maximum limit to replace or restore the original function, to achieve the greatest degree of self-care, improve quality of life.For todays social rehabilitation equipment, the product is relatively homogeneous and relatively large size, have not been able to achieve the integrated product of the entire arm and finger joints and lower limb rehabilitation. This technical background, the rehabilitation of machinery in China today is in its infancy, along with the increase in the number of patients, lack of resources for medical division. This stat us the development of training robot even more significant. But with the rehabilitation robot research and technology development is expected to further of Jane doctors and patients, one to one heavy