收藏本站
《山东科技大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

机器人假肢功能设计与分析

殷慧  
【摘要】:本论文对机器人假肢的结构设计方面进行研究并进行论述。根据假肢的功能要求对其工作空间和结构进行了初步的确定,并完成了整体的选型设计,为了满足残肢者的基本生活需要,将假肢手臂设计成具有6个自由度的结构,使结构设计满足了工作空间的要求,并符合结构尺寸紧凑的条件。。 简要介绍了机器人假肢的整体结构、各个关节的运动以及驱动方式。根据机器人假肢运动过程中产生的重力矩和直线电机所能产生的最大推力等的要求,对机器人假肢肩部气动杆和直线电机的位置和尺寸建立了优化设计数学模型。用外罚函数法求得各变量在约束条件范围内的最优解,并将优化结果带入仿真程序,得出仿真图形。 介绍了机器人假肢各连杆的结构组成,各旋转关节的角度范围等参数。针对机器人假肢的结构形式,用D-H坐标变换法,建立了机器人假肢各连杆坐标系,表示出各连杆参数。应用各齐次变换方程连乘的方法求出运动学方程,在此基础上求出机器人手臂运动控制的雅可比矩阵,用蒙特卡洛法代入MATLAB仿真程序分析了机器人假肢的有效工作空间。用代数法对机器人假肢的运动学逆解进行分析。 用SolidWorks对机器人假肢进行虚拟样机模型的建立。首先对假肢的各个零部件进行实体造型和虚拟装配,在此基础上对其工作情况进行仿真,得出肩部关节和肘部关节在转动过程中假肢所产生的重力矩最大值,为肩部和肘部气动杆的选择提供了依据。
【学位授予单位】:山东科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP242

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵占芳,张启先;冗余自由度机器人的运动学优化研究[J];北京理工大学学报;1995年04期
2 杜晓燕,王保珍;医学生物传感器的发展与未来[J];传感技术学报;2003年02期
3 徐超;程磊;;一类多移动机器人运动协调仿真系统的研究与实现[J];电脑与信息技术;2007年01期
4 吕广明,孙立宁,彭龙刚;康复机器人技术发展现状及关键技术分析[J];哈尔滨工业大学学报;2004年09期
5 王伟;刘远江;李良琦;;未来20年 欧洲医疗机器人研究路线[J];机器人技术与应用;2006年04期
6 曾孔庚;;工业机器人技术发展趋势[J];机器人技术与应用;2006年06期
7 刘振宇,陈英林,曲道奎,徐方;机器人标定技术研究[J];机器人;2002年05期
8 韩永;刘国栋;;动态环境下基于人工势场的移动机器人运动规划[J];机器人;2006年01期
9 许真珍;封锡盛;;多UUV协作系统的研究现状与发展[J];机器人;2007年02期
10 方跃法,黄真;三自由度3-RPS并联机器人操作器的瞬时独立运动分析[J];机械科学与技术;1996年06期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 路敦民;被动式五连杆人机合作机器人研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
2 樊炳辉;RPJ-D型喷砼机器人技术研究[D];山东科技大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 刘玉民;自治型水下环保机器人运动控制系统的仿真研究[D];昆明理工大学;2003年
2 杨达毅;6R型工业机器人的运动学研究[D];吉林大学;2005年
3 慕金伯;船舱除锈喷漆机器人的设计研究[D];山东科技大学;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 董新梅;;纵横梁桥面系统主梁绝对最大挠度的0.618算法[J];四川建筑科学研究;2006年04期
2 王德彩;刘传让;;首尾相接钢管超声波探伤生产线机械设计[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2010年04期
3 方宇顺;;客运专线900t箱梁移动模架内模小车液压系统的元件选用[J];安徽建筑;2008年01期
4 李永明;;客运专线900t箱梁移动模架行走机构浅探[J];安徽建筑;2008年05期
5 葛洪央;葛新锋;;机器人运动学的旋量表述[J];安徽农业科学;2012年10期
6 徐兆春;章香林;李爱军;;转炉炉体球铰支承异常断裂原因分析及对策[J];安徽冶金;2007年01期
7 谢鸿满;连杆瞬心线为圆的平面四杆机构的特点[J];安庆师范学院学报(自然科学版);1997年02期
8 谢鸿满;反演变换在直线导向机构设计中的应用[J];安庆师范学院学报(自然科学版);1997年04期
9 栗瑞红;徐莉萍;;数控深孔镗床三位换档油缸的换档设计分析[J];安阳工学院学报;2009年02期
10 郑小勇;陈颖;;基于有限元法的斜齿轮齿条啮合接触分析[J];北方工业大学学报;2012年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张红旗;王璐;石磊;陈科;;数字化设计方法在军事电子装备研制中的应用[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年
2 张红旗;王璐;;面向军事电子装备的数字化设计方法[A];制造业数字化技术——2006中国电子制造技术论坛论文集[C];2006年
3 刘子豪;;电动汽车上电机的选用[A];第八届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集(下)[C];2011年
4 陈垂松;;卷轴在工作中所受的动载荷计算分析[A];“绿色制造 质量管理”——海南省机械工程学会、海南省机械工业质量管理协会2011年会论文集[C];2011年
5 王江海;陈垂松;;轧钢转向辊及测速轮不打滑的验证[A];“绿色制造 质量管理”——海南省机械工程学会、海南省机械工业质量管理协会2011年会论文集[C];2011年
6 左宗玉;;四旋翼无人飞行器自适应轨迹跟踪控制[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年
7 仲训昱;彭侠夫;周结华;;基于激光传感器的机器人运动障碍物检测[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
8 郑晓曦;吴今培;孙国正;;虚拟样机生成系统的研究[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
9 班印;张金山;贺俊林;;胶带运输系统在白云鄂博西矿的应用前景[A];2010全国采矿科学技术高峰论坛论文集[C];2010年
10 熊青春;王健强;;基于机构精度通用算法的机器人位姿误差建模[A];首届中国CAE工程分析技术年会暨2005全国计算机辅助工程(CAE)技术与应用高级研讨会论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王成龙;复杂机电系统统一建模与仿真技术研究[D];山东科技大学;2010年
2 周芳;蒸汽发生器检修机械手路径规划及控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 武心安;未知环境下自主式水下潜器路径规划问题研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 张子迎;多机器人协作及环境建模技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
5 吴健荣;蒸汽发生器检修机器人样机研制及其关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
6 吴德烽;计算智能在三维表面扫描机器人系统中的应用研究[D];大连海事大学;2010年
7 刘津甦;复杂环境中的人形机器人行走规划[D];中国科学技术大学;2010年
8 吴昊;滚动轴承动特性及轴承—转子系统动力学模型研究[D];华东理工大学;2011年
9 卢惠民;自主移动机器人全向视觉系统研究[D];国防科学技术大学;2010年
10 夏文俊;面向概念设计的定性建模技术研究[D];华中科技大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王旭强;圆筒型永磁直线同步电机电磁性能及温度场研究[D];河南理工大学;2010年
2 刘欣丽;液压支架双伸缩立柱承载特性研究[D];山东科技大学;2010年
3 郑洪波;虚拟倒立摆系统的控制研究[D];山东科技大学;2010年
4 于张喜;立式刨切机机构设计优化[D];山东科技大学;2010年
5 孙晓红;小口径深井救援机器人的设计研究[D];山东科技大学;2010年
6 陈斌;PJR-2X型喷浆机器人交互式虚拟样机系统开发[D];山东科技大学;2010年
7 梁鹏飞;基于数字化功能样机的炸药破碎机性能分析[D];长春理工大学;2010年
8 梁春辉;拟人灵巧手的设计及其工作空间研究[D];浙江理工大学;2010年
9 王俊军;蔬菜钵苗移栽机关键部件的参数优化、数字化设计及研制[D];浙江理工大学;2010年
10 王赞斌;合金材料在低应力划伤条件下磨损性能研究[D];郑州大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 马吉胜;ADAMS多体系统建模与动力学方程迭代求解[J];兵工自动化;2004年02期
2 赵占芳,张启先;冗余自由度机器人的运动学优化研究[J];北京理工大学学报;1995年04期
3 江浩;王传江;;一种船舱除锈喷漆移动机器人的设计[J];船舶工程;2007年05期
4 杜晓燕,王德才,陈文华,王志忠,计春向;BOD微生物传感器和快速BOD测定仪的研制[J];传感器技术;1998年04期
5 宋伟刚,张国伟;基于径向基函数神经网络的并联机器人运动学正问题[J];东北大学学报;2004年04期
6 徐超;程磊;;一类多移动机器人运动协调仿真系统的研究与实现[J];电脑与信息技术;2007年01期
7 李云江;樊炳辉;;大型喷浆机器人的设计与实现[J];辽宁工程技术大学学报;2006年S1期
8 周志刚;陈丽红;;RBF网络及其在数值计算中的应用[J];复杂系统与复杂性科学;2006年02期
9 苏学成,朱苏宁,张志献,樊炳辉;喷浆机器人的研发与产业化[J];工程机械;2002年05期
10 陈德成,魏震松,曲广吉,朱安文,肖益芳;有限元模型修正技术的工程应用[J];中国工程科学;2001年10期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王洪燕;基于神经网络的进化机器人行为集成方法的研究[D];合肥工业大学;2000年
2 孙富春;机械手的神经网络稳定自适应控制[D];清华大学;1997年
3 斐峥;基于神经网络的自动推理理论及方法的研究[D];西南交通大学;2002年
4 孙炜;智能神经网络的机器人控制理论方法研究[D];湖南大学;2002年
5 姜春福;基于神经网络的机器人模型辨识与控制研究[D];北京工业大学;2003年
6 李海滨;结构有限元分析神经网络计算研究[D];大连理工大学;2003年
7 周友行;凿岩机器人孔序规划的研究与实现[D];中南大学;2003年
8 路敦民;被动式五连杆人机合作机器人研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
9 吴川;基于神经网络的目标识别及定位方法的研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2006年
10 朱大铭;人工神经网络的结构学习算法及问题求解研究[D];中国科学院研究生院(计算技术研究所);1999年
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 姚盛姬;擦玻璃机器人力与轨迹的混合控制[D];大连理工大学;2001年
2 刘玉民;自治型水下环保机器人运动控制系统的仿真研究[D];昆明理工大学;2003年
3 谷薇;长大货车通过限界及动力学性能的数值仿真[D];大连铁道学院;2003年
4 杨达毅;6R型工业机器人的运动学研究[D];吉林大学;2005年
5 刘红领;摩托车随机疲劳试验台的运动学与动力学分析[D];东北大学;2005年
6 王希涛;大型油罐喷砂/喷漆机器人研究[D];山东科技大学;2006年
7 潘新安;大型喷浆机器人的动力学分析研究[D];山东科技大学;2007年
8 李华;变形移动机器人的仿真研究[D];山东科技大学;2007年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张明;机器人工作空间仿真研究[J];现代机械;2000年04期
2 郭明,周国斌;多关节机器人工作空间的分析与评价方法[J];机器人;1988年04期
3 王兴海,周迢;机器人工作空间的数值计算[J];机器人;1988年01期
4 陈国欣,李诚琚;计算机绘图在机器人工作空间分析中的应用[J];机器人;1988年05期
5 李诚琚;陈国欣;;关节型机器人工作空间的计算机绘图[J];工程图学学报;1986年01期
6 李诚琚;陈国欣;;关节型机器人工作空间的计算机绘图[J];工程图学学报;1986年07期
7 曹毅,王树新,李群智;基于随机概率的机器人工作空间及其解析表达[J];组合机床与自动化加工技术;2005年02期
8 曹毅,王树新,李群智;基于随机概率的机器人工作空间及其面积求解[J];制造业自动化;2005年02期
9 刘晓玉;方康玲;;基于神经网络的机器人视觉伺服研究[J];计算机应用;2006年S2期
10 段齐骏,黄德耕;机器人工作空间与包容空间的图解法[J];南京理工大学学报;1996年04期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 臧庆凯;李春贵;闫向磊;;基于MATLAB的PUMA560机器人运动仿真研究[A];广西计算机学会2010年学术年会论文集[C];2010年
2 喻宏波;王玉新;李乃华;;扫描体求解方法研究及其在机构设计中的应用[A];面向制造业的自动化与信息化技术创新设计的基础技术——2001年中国机械工程学会年会暨第九届全国特种加工学术年会论文集[C];2001年
3 陈宏伟;季林红;黄立男;;基于机器人辅助患肢自主循迹训练控制方法的研究[A];第七届全国康复医学工程与康复工程学术研讨会论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李彦涛;助餐机器人样机研制及控制研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
2 宋勇;机器人群体行为数学建模与定量分析方法研究[D];山东大学;2012年
3 孙一兰;固体火箭发动机壳体内壁绝热层打磨机器人关键问题的研究[D];东北大学;2009年
4 张昊;大壁虎运动行为研究及仿壁虎机器人研制[D];南京航空航天大学;2010年
5 王刚;仿蟹机器人步态规划及复杂地貌行走方法研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
6 江励;双手爪式模块化仿生攀爬机器人的研究[D];华南理工大学;2012年
7 周巍;煤矿井下搜救探测机器人的路径规划及轨迹跟踪控制研究[D];太原理工大学;2011年
8 丁度坤;工业机器人智能运动控制方法的分析与研究[D];华南理工大学;2010年
9 杜勇;具有多运动模式的可变形软体机器人研究[D];中国科学技术大学;2013年
10 苏卫华;救援后送机器人对人体的作用力分析和新型执行机构结构与运动综合[D];天津大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 何武;室内服务机器人的导航研究[D];中国科学技术大学;2011年
2 于莹莹;5R切削机器人的结构设计与仿真[D];山东理工大学;2011年
3 郭寅;机器人柔性坐标测量系统校准技术的研究[D];天津大学;2010年
4 殷慧;机器人假肢功能设计与分析[D];山东科技大学;2010年
5 王川伟;煤矿救援机器人虚拟样机设计[D];西安科技大学;2012年
6 李少坤;喷涂机器人的设计及其运动误差分析[D];华中科技大学;2012年
7 叶永龙;基于机器人的玻璃自动打磨系统的设计与实现[D];浙江理工大学;2013年
8 宋新海;新型轮腿式机器人的设计与仿真[D];燕山大学;2013年
9 彭圣明;机器人控制系统建模及运动规划研究[D];华南理工大学;2011年
10 张郑冉;6自由度机器人轨迹再生成技术研究[D];北方工业大学;2012年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026