【摘 要】
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本课题基于软体材料设计并制作了模块化镜像康复训练手套。论文综述了国内外软体康复手套的研究现状,依据人手的生物学特点设计并优化了两个模块,即弯曲驱动器和外展驱动器两种驱动器,完成了一款镜像康复训练手套的设计及制作。气动控制系统基于Arduino开发板搭建,针对不同患者的病情,对镜像康复训练手套设置了主动和被动两种运动模式,并邀请志愿者进行康复性能测试。主要研究成果如下:首先,对镜像康复训练手套需要应
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本课题基于软体材料设计并制作了模块化镜像康复训练手套。论文综述了国内外软体康复手套的研究现状,依据人手的生物学特点设计并优化了两个模块,即弯曲驱动器和外展驱动器两种驱动器,完成了一款镜像康复训练手套的设计及制作。气动控制系统基于Arduino开发板搭建,针对不同患者的病情,对镜像康复训练手套设置了主动和被动两种运动模式,并邀请志愿者进行康复性能测试。主要研究成果如下:首先,对镜像康复训练手套需要应用的超弹性材料进行性能探究,受限于实验条件,仅对超弹性材料进行拉伸试验,获取超弹性材料的应力应变数据以及强度等性能参数。使用Origin2019将获取的数据进行拟合,得到超弹性材料应力应变关系。将应力应变数据导入Abqus CAE中,对超弹性材料进行材料评估,得到适合的本构模型。其次,使用三维软件对弯曲驱动器和外展驱动器进行原始结构设计,确定弯曲驱动器正交试验的四个因素和三个水平,在Abaqus CAE中进行仿真,获得不同参数下弯曲驱动器的弯曲角度。通过极差分析得到最优弯曲驱动器的参数。同样使用Abaqus CAE对外展驱动器枚举法列出的各种情况进行仿真,获取最优外展驱动器参数。使用3D打印机打印设计的驱动器模具,通过硅胶浇注法制作出驱动器本体,并对驱动器进行组合。最后,搭建气动控制系统,设计被动与主动不同之训练模式,对镜像康复训练手套进行性能测试,验证镜像康复训练手套的可靠性及训练效果。最后对课题的工作内容进行了总结和展望,为接下来的研究工作提供指导性建议。
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