论文部分内容阅读
从古至今,由于战争、疾病、工伤、交通事故及意外伤害已将成百上千万下肢截肢者带给了这个社会,特别是近年来,随着工业、交通事业的迅速发展,这一数字正以惊人的速度增加。同时由于人们生活水平的提高,患者对假肢的要求也不断的提高。他们不再满足假肢的可行走功能,还要求假肢的美观和功能代偿性。我国假肢大部分是传统型产品,重量大,性能差,标准化程度低,与世界先进水平还有很大差距。赶超世界先进水平,提高残疾人的生活质量大力开发现代假肢产品,也是当前的一项重要工作。 针对以上不足,本文在变胞机构的基本理论基础上,对假肢膝关节的传统机械机构的改进,使之更适应在肌电信号控制下的“人性化”控制。本文从以下几方面做了改进:第一,假肢主机构选用六杆机构,由于六杆机构能够精确模拟9个轨迹点,使得步态更加逼真;第二,针对锁紧机构存在的不足,本文对机构做了变胞处理可使假肢在任何姿态从机构上停止运动,这一理论的在膝关节上的应用在以前的研究中并没有出现过。另外,文中对丰富了传统机械理论的变胞理论做了大量、全面研究,在运动学、动力学分析方面更是运用了国际上具有代表性的复杂机械系统动力学建模及仿真平台ADAMS,使分析更为简便、直观。对本项目的深入、展开性研究有望拓展对传统机设计、研究、分析的思路。 本文结构如下:首先,文章介绍了变胞机构理论,分别从它的构态分析、构成方法和运动学动力学分析等方面对该理论进行了较为细致介绍;然后,在现有假肢膝关节机构基础上充分利用变胞机构的特点提出了新的机构设计方案;最后,对机构进行三维建模,并运用Mech/pro接口将模型导入ADAMS软件中进行机构的运动学、动力学分析。另外,文章还从控制角度出发对肌电信号的采集与分析做了简要介绍。