一种全方位护理服务机器人的结构设计与运动学分析

来源 :天津工业大学 | 被引量 : 8次 | 上传用户:jettey
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
护理服务方面的移动机器人技术是近几年来医疗机器人领域的研究热点,护理服务移动机器人的主要功能是替代或辅助医护人员和家属完成对病人或老年人、残疾人进行翻身、抱取、拿药等动作。护理服务移动机器人是一种人机交互机器人,它的运动模式必须符合病人或残疾人肢体恢复时期的运动特点,满足他们恢复期间的一些肢体需求。本文根据被护理者的功能要求,进行设计了一款机器人,并完成相关的运动学分析等。首先分析了护理服务移动机器人国内外发展现状,基本了解了护理服务移动机器人的发展水平,总结了护理服务移动机器人所完成对被护理者的不同工作模式,为机器人结构设计奠定了理论基础。基于仿生的设计思想,通过对人体骨骼和肌肉的运动机理分析,指出了一种护理移动机器人的设计方法,运用solidworks进行了各部分结构初期设计,建立了仿人机器人的自由度和尺寸模型,对手臂受力的关键零部件进行了ansys分析,以确保机器人手臂各部件可靠;其次,在adams中对该虚拟样机进行了动力学仿真,为每个自由度进行了电机选型。通过“D-H”建模方法对上肢五自由度机器人手臂和下肢行走部分进行了运动学建模,得到了机器人的运动学正逆解;通过对上肢双臂建立两杆避碰模型,提出了两种相碰的检验条件,选出了最佳检测避碰方案,解决了约束条件下双臂的逆运动学问题。在matlab环境下,利用蒙特卡罗法计算出工作空间,为确定机器人构形、参数和杆长的优化提供了依据。基于移动机器人在特定环境中的运行稳定性、应用范围、承载能力等特点,对机器人下肢移动方式进行了优化选择,采用全方位移动的完整约束mecanum轮结构并建立下肢运动学模型,通过对其逆运动学速度雅可比矩阵秩的计算,结合具体结构的分析,优选出四轮全方位运动系统的最佳结构布局形式,提高了机器人运动过程中的稳定性。利用matlab中的robotics toolbox工具箱,结合机器人有关参数,建立杆件模型,按照期望末端位姿对该机器人上肢运动路径进行路径规划与分析,规划的结果生动形象的显示出运动过程的实时情况,同时得到了许多有用的轨迹曲线和参数数据,为今后进一步控制创造良好的基础。
其他文献
隐私权是一项重要的人格权,对隐私权的研究在我国起步较晚,我国现有法律对保护自然人隐私权的规定存在很大缺陷,如内容零散,实体法与程序法之间缺乏统一性等。对隐私权的法律
物流在西方发达国家的实践中是降低成本的第三利润源泉,是提高服务水平的利器,其作为现代经济的重要组成部分和工业化进程中的一种综合服务模式,正在全球范围内迅速发展。而
本课题的研究从氧化锆纳米颗粒的结构搜索出发,运用蜂群算法和密度泛函理论得到一系列的氧化锆纳米颗粒的最优结构,展开了以下的工作:1、对Zr5nO10n(n=4-9)纳米颗粒的结构性质进行了研究,发现随着氧化锆纳米颗粒的尺寸不断增加,其原子之间的平均键长变化很小,锆原子的平均配位数不断增加,形成能也不断增加(绝对值增加)。这个现象表明我们的搜索的结构比较合理,稳定性好,且稳定性随着颗粒尺寸的增大而增大
数字出版是近年来兴起的一种全新的编辑出版方式。关于数字出版的研究也是近年来编辑出版学术界研究的热门话题之一。数字出版的盈利模式关系到数字出版的可持续发展,需要我
水流量在线监测是水资源综合利用、优化配置及其节能减排管理的重要技术措施。本文通过对各种流量计特点的分析比较,对各类数据采集、通信组网和数据接收查询系统差异的分析
文章简述台湾地区乡村规划政策的发展历程,探讨培根计划对农民的培养;并列举桃米社区的案例;从参与意识、乡村文化共识的构建、发挥农民参与能力等方面说明台湾地区乡村规划
轻轻的我走?, 正如我轻轻的来;我轻轻的招手, 作别西天的云彩。
期刊
<正>题目:如图1所示,半径为R的水平转盘上P点放置一个质量为m的小物块,物块与转盘间的动、静摩擦因素分别为μ和μ0,物块与中心转轴距离为r。1问:当物块随转盘一起绕轴做匀速
目的观察中医综合疗法治疗强直性脊柱炎的疗效,分析中医综合疗法在强直性脊柱炎治疗中的应用价值。方法选取2013年11月1日—2015年4月31日在我院接受治疗的强直性脊柱炎患者8