基于解耦并联机构的推拿机器人设计与研究

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作为传统中医特色治疗方法之一,中医推拿是祖国医学的宝贵遗产,历史悠久,文化底蕴深厚,其治疗效果独特,作用明显。但中医推拿治疗功效的好坏往往与按摩师的经验密切相关,推拿手法技艺难于推广且按摩师的体力消耗较大。本文以解耦并联机构为本体机构,结合串并联机构特点,旨在提出一种串并联中医推拿机器人机构构型,对传统中医推拿自动化定量操作进行初期探索。主要研究内容如下:通过分析几种典型中医推拿基本手法的运动学特征,揭示推拿手法运动学规律,再参考推拿操作实际工作环境,对推拿机器人机构构型提出具体运动学设计要求。基于螺旋理论和运动综合法思想,提出一种新型两移一转解耦并联机构型综合方法,并给出详细的综合步骤,以此对该类机构进行系统全面的综合,由此获得大量两移一转解耦并联机构。参考推拿机器人机构设计要求,选取三种新型两移一转解耦并联机构,详细分析自由度数目、性质以及机构解耦特性,择优选取一种作为推拿机器人本体机构,并提出一种五自由度串并联中医推拿机器人机构。确定推拿机器人机构模拟工作环境,利用ADAMS软件对推拿机器人本体机构进行运动学模拟分析,并基于推拿机器人机构模型对其进行推拿手法模拟仿真,以此验证该机构是否能实现典型推拿基本手法操作要求。
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