摘要
随着现代社会中风发病率的逐年上升，偏瘫病人越来越多，对康复治疗行业造成了前所未有的压力，只依靠康复治疗师的人力来进行康复训练已远远无法满足患者的需求。康复机器人的研发就显得尤为迫切，因此一大批的科研机构投入到了康复机器人的研发领域，也取得了一定的研究成果。 本文从这个背景出发对现有上肢康复机器人的结构及工作原理进行了深入的研究，发现目前上肢康复机器人存在诸多缺陷，如机构复杂，左右肢互换不便，一些功能性训练无法实现等问题。本课题为解决这些问题，提出了一种新型的上肢康复机器人方案，并为此设计了一种新型的机器人肩部机构，即外骨骼康复机器人的肩胛带联动机构。该机构包括肩部三自由度机构和肩胛带助动机构两大部分。这种联动机构可以近似的模仿人体自然的生理运动方式，对一些日常生活中所需的功能性运动进行针对性的训练。 本文主要从以下几点对这种肩胛带联动机构的设计过程做了详细的阐述。首先，使用3D建模软件Pro/Engineer完成了肩部三自由度机构以及肩胛带助动机构的设计。其次，对悬臂部件从理论上进行了强度和刚度方面的校核计算，检验结构设计的是否合理。接下来使用软件Pro/Engineer中的机构模块，对肩部三自由度机构的各个部分进行了运动学仿真，检验所设计的结构是否可以达到预期的运动轨迹和范围，机构的运动过程是否有干涉。最后，使用ANSYS内部的Workbench模块，对悬臂部件以及导轨组件进行了受力分析和变形分析，验证所设计的结构是否合理并对不合理的结构进行改进。
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