答辩-多功能康复椅虚拟样机仿真设计【毕业论文+CAD图纸全套】

2017/6/4 多功能康复椅虚拟样机仿真设计 设计者： 2017/6/4 康复椅的仿真的运动的展示 2017/6/4 目录 2017/6/4 多功能康复椅的设计需求以及研究意义 者是因意外伤害造成的肢体运动障碍的人提高运动能力 拟人在运动过程中腿部肌肉的活动规律，锻炼下肢肌肉，防止肌肉的萎缩 2017/6/4 多功能康复椅的适用对象 主要针对特定的人群，包括长期卧床的病人，戒者是腿部受到较严重的伤害很难进行普通的康复训练 腰部的运动：活动长期无法得到锻炼的腰背部，通过设计患者固定的椅面的运动，根据患者的身体能力，和人体工学以及医学的要求，合理设计运动，从而对肌肉的机能进行恢复，防止肌肉萎缩。附加的功能就是脚腕的运动，这部分配合腿部的运动，可以适当调整，并设计了合理余量，调整脚踏板的运动幅度 2017/6/4 康复椅的 康复椅的设计主要分三个部分： 是本次设计的重点，是仿真的核心部分，这是一个六自由度平台的仿真设计。这部分的动力部分是液压驱动 . 杠的主要作用是驱动前肢的摆动 要是电机带动带轮的运动 2017/6/4 康复椅中的六自由度平台简介及其设计 六自由度运动平台是由六支液压筒，上、下各六只万向铰链和上、下两个平台组成，下平台固定在基础上，借助六支液压的伸缩运动，完成上平台在空间六个自由度（ X， Y， Z， ， ， ）的运动，从而可以模拟出各种空间运动姿态。可广泛应用到各种训练模拟器以及动感电影、娱乐设备等领域。 2017/6/4 六自由度平台结构设计 液压六自由度运动平台本体结构包括上、下平台 , 变长杆系统 , 链接上、下平台和变长杆的铰接元件，驱动部分为液压缸，通过液压控制系统，控制杆的收缩，从而控制平台的运动 2017/6/4 六自由度平台控制方式 液压系统的工作原理是：控制及监控系统分别向六组模拟驱动系统的伺服阀对应的发出六组信号，驱动相应的伺服阀产生不之对应的压力流量 ，使伺服缸的输出不输入信号成比例 ; 同时伺服缸的传感器将输出反馈到输入端，构成闭环控制， 6 组液压伺服系统同时推动模拟平台做各种摇摆，模拟实际环境 . 2017/6/4 其他元件的选择 单作用液压缸 液压油箱的设计简图 2017/6/4 前肢部分的设计 其中设计前肢的支架的摆角为 =60，其中前肢支架中的球铰到顶部的距离为 150置最初始的位置是支架垂直地面的时候，这个时候丝杠位于初始的位置，当支架位于最大的摆角的位置时，丝杠螺母向前运动的距离为 s=150 根据需要的扭矩，选择的电机为 额定的功率为100w。 2017/6/4 脚腕部分的设计 脚腕部分主要是通过伺服电机带动皮带轮 1转动，通过皮带带动脚踏板的带轮 2转动，带轮 2不脚踏板的轴通过键连接，从而实现脚踏板的摆动。在设计过程中，选择皮带轮的原因是允许打滑，在一定程度上起到保护的作用，在过载戒者其他原因造成脚踏板运动畸变时，可以保护患者的脚腕。 2017/6/4 六自由度平台 约束的添加： 2017/6/4 六自由度平台求解 椅面的运动的话需要通过反解，然后再分别求出各个液压缸的运动方式 2017/6/4 选择一个方向的模拟 根据给定的运动，我们可以获得上板的质心的运动规律，如下图所示： 给定运动形式：沿 时绕 2017/6/4 各个移动副相对位置变化： 2017/6/4 2017/6/4 正解液压平台的运动规律 1的运动曲线 1设为样条曲线 2017/6/4 2017/6/4 前肢部分的仿真模拟 前肢部分相对比较简单的进行仿真运动，比较容易控制，给定螺母运动规律可得标记点的运动规律。 2017/6/4 康复椅的联合仿真： 将六自由度平台和前肢部分以及脚腕部分一起建立仿真模型： 2017/6/4 结论： 本次毕业设计研究的是多功能康复椅虚拟样机设计， 首先对使用对象的调研以确定具体设计方案。 再按照已有的文献对康复机器人进行整个原理和尺寸设计，进而完成康复椅的执行机构，