基于神经修复理论肩关节康复机构的研究

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1、中图分类号：TH113.2论文编号：HBLG2016-101UDC：密级：公开硕士学位论文基于神经修复理论肩关节康复机构的研究作者姓名：赵元浩学科名称：机械工程研究方向：机器人技术学习单位：华北理工大学学制:2.5年提交日期：2015年11月27日申请学位类别：工学硕士导师姓名：黄金凤副教授单位：华北理工大学机械工程学院崔冰艳副教授单位：华北理工大学机械工程学院论文评阅人：李占贤教授单位：华北理工大学陈锦江副教授单位：燕山大学论文答辩日期：2016年2月27日答辩委员会主席：王兆申研究员关键词：康复机器人；神经修复；工作空间；运动仿真；有限元唐山华北理工大学2016年3月

2、BasedontheTheoryofNerveRepairShoulderJointRehabilitationStructuralofResearchDissertationSubmittedtoNorthChinaUniversityofScienceandTechnologyinpartialfulfillmentoftherequirementforthedegreeofMasterofScienceinEngineeringbyZhaoYuanhao(MechanicalEngineering)HuangJinfengSupervisor:Ph.D.CuiBin

3、gyanMarch,2016独创性说明本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得华北理工大学以外其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。论文作者签名：日期：年月日关于论文使用授权的说明本人完全了解华北理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即：已获学位的研究生必须按学校规定提交学位论文，学校有权保留、送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以将学位论文

4、的全部或部分内容采用影印、缩印或编入有关数据库进行公开、检索和交流。作者和导师同意论文公开及网上交流的时间：□自授予学位之日起□自年月日起作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日摘要摘要现在我国偏瘫患者需要大量的康复技师进行辅助康复训练，而康复机器人依据机器人原理，通过控制康复机构运动来辅助偏瘫患者进行康复训练，可以加快神经细胞再生，尽快建立神经系统控制环路，从而使患者产生自主运动。课题基于神经修复理论研究一种肩关节康复机器人，主要研究内容如下：研究了当前国内外康复机器人研究的现状，阐述了人体关节损伤后进行神经修复的传统理论和修复方法，在此基础上提出了一种便于

5、肢体关节神经修复的信号叠加相互方法。对肩关节的运动形式进行了深入的探讨和研究，设计了一个串并混联的三自由度肩关节康复机器人，具有定位精准，适应性好的特点。另外，在基于肩关节康复机器人的机构本体上，利用矢量法对其进行了正反解分析，并借助Matlab编程软件绘制出了的三维工作空间图。利用Creo2.0三维建模软件建立了肩关节康复机器人的三维模型，进行了神经修复初期的运动康复训练时的运动学仿真分析，分析结果显示在康复训练中机构的速度、力、力矩等因素变化均匀，没有出现跳点，仿真结构显示该机构可以满足肩关节康复训练的基本要求，验证了机构设计的合理性。依据有限元理论对肩关节康复机器人

6、的构件进行了应力应变的分析，得到了该机构的应力应变云图，以应力和应变的分析结果为依据，对机构进行了结构的优化，并最终得到了该肩关节康复机器人的结构尺寸，并进行了优化后的机构的设计。图56幅；表4个；参50篇。关键词：康复机器人；神经修复；工作空间；运动仿真；有限元分类号：TH113.2-I-华北理工大学硕士学位论文AbstractNowadayslotsoftechniciansassisttherehabilitationtrainingareingreatneedofthehemiplegiapatientsinourcountry.Bycontrollingthem

7、echanismmotiontoassistthepatientswithhemiplegiarehabilitationtraining,andtherehabilitationrobotsbaseontherobotprinciplecan,whichcanacceleratetheregenerationtheofnervecells,it’spossibletosetupthenervoussystemcontrolloop.Itcanmakethepatientsmovevoluntaryly.Basedonthet