【正文】 ........ 22 由設(shè)計(jì)要求來(lái)確定所選液壓缸行程 ........................ 23 舵機(jī)輸出功率 ................................................ 23 舵機(jī)空間軌跡的計(jì)算 .......................................... 23 本章小結(jié) .................................................... 24 第七章 結(jié)論 ........................................... 25 參考文獻(xiàn) ............................................... 26 附錄 .................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。本論文對(duì)手腕的活動(dòng)進(jìn)行了認(rèn)真細(xì)致的研究，研究結(jié)果真實(shí)可靠，對(duì)提高手部康復(fù)設(shè)計(jì)的研究提供了一種研究參考。康復(fù)機(jī)器人需求量的增多對(duì)康復(fù)機(jī)械設(shè)計(jì)及制造提出了更高的要求。隨著腦中風(fēng)和意外人群的增多，康復(fù)機(jī)器人的需求量越來(lái)越顯著。手腕俯仰采用液壓缸，偏轉(zhuǎn)在用舵機(jī)及其輔助的傳動(dòng) 機(jī)構(gòu)。 wrist rehabilitation machine。 20 世紀(jì)的 60 年代到 70 年代，第一次嘗試將 機(jī)器人系統(tǒng)產(chǎn)品化應(yīng)用到康復(fù)機(jī)械上，經(jīng)過(guò)實(shí)踐 證明這些 設(shè)計(jì) 都失敗了，主要原因在于 產(chǎn)品投入過(guò)高導(dǎo)致無(wú)法普及到市場(chǎng) 。 最近 ，七個(gè)自由度假手模擬裝置已 基本 設(shè)計(jì)完成。 吸人眼球的是 ，美國(guó) 某家公司的產(chǎn)品 在 手指部分的 康復(fù)機(jī)械人領(lǐng)域取得了 特別明顯的成果處于領(lǐng)先地 位 。 今世界上對(duì)這方面的研究還不夠深入，應(yīng)用到臨床的成品更是鳳毛麟角。 現(xiàn)階段關(guān)于這個(gè)目標(biāo)的研究大體上有兩個(gè)方面：一個(gè)是功能刺激法；另外一個(gè)是肌電控 制法 。 任務(wù)進(jìn)度與要求： 3 周 查閱資料，了解研究現(xiàn)狀 確定初步設(shè)計(jì)方案 4 周 確定設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)和開(kāi)題報(bào)告 確定任務(wù)書(shū)計(jì)劃表 56周 完成機(jī)器人機(jī)構(gòu)模型 確定構(gòu)型 7 周 機(jī)械結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析 確定機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)模型 89周 三維建模 確定設(shè)計(jì)尺寸 11 周 書(shū)寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 完成說(shuō)明書(shū) 12 周 檢查和完善設(shè)計(jì) 完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 13 周 準(zhǔn)備題目資料 答辯 的研究目標(biāo) ， 設(shè)計(jì)出的產(chǎn) 品滿(mǎn)足研究目的 ， 能夠勝任人體 的康復(fù)訓(xùn)練。為了滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，本次設(shè)計(jì)采用了不同身高體重的人進(jìn)行測(cè)量得出基本設(shè)計(jì)尺寸 : 抽樣檢測(cè)人群的身高體重 ： 表 21 抽樣調(diào)查表 抽樣檢測(cè)人群的手腕及手部尺寸： 表 22 尺寸統(tǒng)計(jì)表 為了滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)腕部外套。為了滿(mǎn)足汽缸提供的動(dòng)力能夠成功的帶動(dòng)手部實(shí)現(xiàn)上下擺動(dòng)，那么靠近手腕的液壓缸有充當(dāng)支點(diǎn)作用。 本章介紹了關(guān)于腕部的結(jié)構(gòu)，尺寸以及裝配螺栓的選擇。 為了滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì) 2個(gè) 手指圓筒形外套。在外套上做出連接機(jī)構(gòu)，使其和腕部外套連接實(shí)現(xiàn)手掌的上下擺動(dòng)。 鋁制 材料優(yōu)點(diǎn) 很多，例如重量輕、可塑性好、造型美觀、制作簡(jiǎn)單快捷 。最終確定了手指部分的機(jī)械結(jié)構(gòu)的初步實(shí)現(xiàn)方案。其中傳感器主要是接受外界信息并轉(zhuǎn)化為電子信號(hào)提供可以反作用于馬達(dá)，致使使馬達(dá)發(fā)揮作用。 （ 5）位置檢測(cè)器：主要是判斷電動(dòng)機(jī)所轉(zhuǎn)動(dòng)的極限位置， 調(diào)整輸出方向及輸出轉(zhuǎn)速。 舵機(jī)因?yàn)檩敵龅奶厥庑裕軌蚴褂迷谠S多地方。 圖 411 常用舵機(jī)圖示 舵機(jī)規(guī)格 中國(guó)電子商務(wù)網(wǎng)站上提供的舵機(jī)主要包含：電機(jī)類(lèi)型、齒輪類(lèi)型、驅(qū)動(dòng)電壓、輸出的扭力、轉(zhuǎn)動(dòng)的速度 、工作溫度、工作死區(qū)還有外殼的尺寸。下面羅列一種馬達(dá)的基本交易數(shù)據(jù)： 型號(hào)： 996R 產(chǎn)品尺寸：長(zhǎng) （ mm）、寬 （ mm）、高 （ mm） 天津工業(yè)大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 工作速度： （ 無(wú)負(fù)載） （ 6v 無(wú)負(fù)載） 工作溫度： 工作溫度 : 0℃ 55℃ 齒輪形式：金屬齒輪 市面上常見(jiàn)的舵機(jī)一般都有兩種工作電壓 和 6v，但是 2種工作電壓有什么不一樣的地方呢？我們來(lái)講一下，一般情況下舵機(jī)的工作電壓越高輸出的扭力就會(huì)越大，但是有些舵機(jī)是例外的，我們這里 只能定義為大部分而已。 這種類(lèi)型主要運(yùn)用到航空及船舶業(yè)。 舵機(jī)的選擇 本此設(shè)計(jì)為了實(shí)現(xiàn)腕部的左右偏轉(zhuǎn)，需要偏轉(zhuǎn)角度可調(diào)。從左偏 15度到右偏 15 可以設(shè)計(jì)幾個(gè)檔位。 舵機(jī)外形立體圖 Solidworks 舵機(jī)立體圖 ： 天津工業(yè)大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 圖 4141 舵機(jī)三維圖 液壓缸介紹 液壓缸是 將液體原有的壓力轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的裝置。廣泛應(yīng)用到液壓機(jī)械設(shè)備中。 液壓缸類(lèi)型 根據(jù) 常見(jiàn) 液壓缸的結(jié)構(gòu)形式 不同 ，可將其分為三種 不同的 類(lèi)型：液壓缸的結(jié)構(gòu)形式多種多樣，其分類(lèi)方法也有 很多 種： 有單作用式的液壓缸、雙作用式液壓缸和組合式液壓缸。 分類(lèi)：活塞式、柱塞式、伸縮式、擺動(dòng)式 天津工業(yè)大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 圖 422 液壓缸圖片 液壓缸的工作原理 活塞式液壓缸可分為單桿 作用 式和雙桿 作用 式兩種 不同 結(jié)構(gòu)，固定方式 有 2種，為 缸體固定和活塞桿固定兩種，單作用式和雙作用式 主要在于 液壓力的作用情況。 液壓缸設(shè)計(jì) 本文為了實(shí)現(xiàn)手指和手腕的上下擺動(dòng)，選用了液壓缸作為驅(qū)動(dòng)裝置。 確定了設(shè)計(jì)的動(dòng)力源及其結(jié)構(gòu)。 本章主要介紹了設(shè)計(jì) 支撐板 的原因、機(jī)架的結(jié)構(gòu)（機(jī)架的立體視圖）以及機(jī)架的尺寸。 若取天津工業(yè)大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 下方來(lái)進(jìn)行計(jì)算 A/B=70/90，同樣的方法計(jì)算出 F=30kgf,由上可以得出結(jié)論此 液壓缸 符合要求； 由設(shè)計(jì)要求來(lái)確定所選液壓缸行程 為了拆卸方便，不跟打開(kāi)以后的其他部件相發(fā)生干涉，需要在設(shè)計(jì)過(guò)程中留一定的工作余 量 也就是一定距離通常情況 下，汽缸在使用過(guò)程中不需要用滿(mǎn)行程，在進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)中，需要保留至少 5mm的運(yùn)行量，來(lái)防止活塞與 液壓缸 的端蓋發(fā)生碰撞。X55186。手掌實(shí)際運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，不需要整個(gè)軌跡，為了保持設(shè)計(jì)的美觀性把軌跡完整化。 天津工業(yè)大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 第七章 結(jié)論 機(jī)器人行業(yè)的發(fā)展在近些年國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著重要作用。得出尺寸后選擇能夠滿(mǎn)足設(shè)計(jì)需要的動(dòng)力源及動(dòng)力機(jī)構(gòu)，對(duì)選擇的液壓缸和舵機(jī)進(jìn)行研究改進(jìn)，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)需求