【正文】 ll wait in the line for one hour to get a ticket, and another two hours at the site, to only see a tiny bit of the place due to the crowds. Last year, 428 million tourists trav。 44 學位論文數(shù)據(jù)集 關鍵詞 * 密級 * 中圖分類號 * UDC 下肢關節(jié)；醫(yī)療器械；康復器械設計 公開 TH122 621 論文贊助 學位授予單位 * 學位授予單位代碼 * 學位類別 * 學位級別 * 中國計量學院 10356 工學 學士 論文題名 * 下肢關節(jié)康復醫(yī)療器械 設計 論文語種 * 并列題名 * Rehabilitation of lower limb join medical device design 簡體中文 作者姓名 * 戚雪珍 學號 * 0800107225 培養(yǎng)單位名稱 * 培養(yǎng)單位代碼 * 培養(yǎng)單位地址 郵編 中國計量學院 10356 浙江省杭州下沙高教園區(qū)學源街 310018 學科專業(yè) * 研究方向 * 學制 * 學位授予年 * 機械電子工程 機械設計 4 年 2021 論文提交日期 * 2021 年 6 月 導師姓名 * 李運堂 職稱 * 副 教授 評閱人 馮娟 答辯委員會主席 * 許昌 答辯委員會成員 許昌 ， 馮娟，邵鐵峰 ， 李迎 電子版論文提交格式 文本 (√ )圖像 ( )視頻 ( )音頻 ( )多媒體 ( )其他 ( ) 推薦格式： application/msword； application/pdf 電子版論文出版 (發(fā)布者 ) 電子版論文出版 (發(fā)布 )地 權限聲明 論文總頁數(shù) * 44 注：共 44 項，其中帶“ *”為必填數(shù)據(jù)。 J. Roberts. Design of a FourRotor Aerial Robot. Proc. 2021 Australasian Conference on Robotics and Automation[C] .Auckland, 2729 November [16] 張躍明 , 張德強 . 考慮構件彈性和轉(zhuǎn)動副間隙的空間機構動力學研究 [J]． 機械科學與技術 , 1999, 18(4): 532534. [17] 朱潔瑾 , 張金蓮 . 基于 Pro/E的滾珠絲桿系統(tǒng)分析與設計 [J]. 密制造與自動化 , 2021, (4): 41 43. [18] 胡超 . 電機驅(qū)動的絲桿傳動月球車的設計 [J]． 太原科技 , 2021, (10): 4445. [19] 孟廣季 . 基于 UG的雙頭絲桿三維參數(shù)化建模技術研究與實現(xiàn) [J]． 制造業(yè)信息化 ,2021, (3): 105106. [20] 張彪 , 葉軍 , 魯翔 , 宣冬冬 . 一種絲桿螺母機構型機械手的設計 [J]． 中國西部科技 , 2021, 15(9): 3132. [21] 劉波 . 滾珠絲杠副額定動載荷值的影響因素研究及其計算實現(xiàn) [M]．浙江 : 浙江大 學 , 2021. 161. [22] 鄧星鐘 . 機電傳動控制 [M]. 湖北 : 華中科技出版社 , 2021． [23] 李發(fā)海 , 王巖 .電機與拖動基礎 [M]．北京 :清華大學出版社 , 2021． [24] 張建 . 機電一體化系統(tǒng)設計 [M]．北京 :北京理工出版社 , 2021． [25] 胡仁喜 , 溫正 , 王淵峰 . Solidworks2021 中文版標準教程 [M]. 北京 : 科技出版社 , 2021. 30 附錄 A：桿 1零件圖 31 附錄 B：桿 2零件圖 32 附錄 C：桿 3零件圖 33 附錄 D：桿 4零件圖 34 附錄 E：桿 5零件圖 35 附錄 F：桿 6零件圖 36 附錄 G：連接桿 1零件圖 37 附錄 H：連接桿 2零件圖 38 附錄 I：連接桿 3 零件圖 39 附錄 J：腳踏板零件圖 40 附錄 K： 電機 零件圖 41 附錄 L：滾珠絲杠零件圖 42 附錄 M： 總裝配圖 43 作者簡歷 戚雪珍 女 1990 年出生于浙江省東陽市。 中國計量學院本科畢業(yè)設計（論文） 29 參考文獻 [1] 徐兆紅 , 宋成利 , 喻洪流 , 閆士舉 , 史文博 . 踝關節(jié)可左右擺動的康復器具設計 [J]. 中 國組織工程研究與臨床康復 , 2021, 15(39): 72927294. [2] 王健 , 關勝曉 , 劉富 . 步態(tài)序列圖像中人體下肢關節(jié)點的定位 [J]. 計算機仿真 , 2021, 28 (2): 284324． [3] 尹軍茂 . 穿戴式下肢外骨骼機構分析與設計 [M]. 北京 : 北京工 業(yè)大學 , . [4] 高渤 . 偏癱患者主動型輔助康復設備設計 [M]. 天津 : 南開大學 , 2021. 178． [5] 鐘穎 . 循環(huán)運動式膝關節(jié)康復儀設計與膝關節(jié)僵直康復相關研究 [M]. 四川 : 西南交通 大學 , 2021. 152. [6] 胡兆燕 , 程云章 , 龔德利 . 下肢關節(jié)功能康復訓練器的研制 [J]. 中國醫(yī)療器械雜志 , 2021， 24(4): 214215. [7] 王瑞利 , 劉更謙 , 于慶增 . 虛擬現(xiàn)實在踝關節(jié)康復系統(tǒng)中的應用 [J]. 醫(yī)療保健器具 , 2021： 2426. [8] Kurt M, Karin G, Thomas S, Buchanan. A. realtime EMGdriven musculoskeletal model of the ankle [J]. Multibody Syst Dyn, 2021. 38 (4): 1933. [9] 李震 , 于學龍 . 新型下肢關節(jié)康復器的研制 [J]． 中國醫(yī)療器械信息 , 2021, 12(12): 3538. [10] 萬大千 , 徐義明 , 白躍宏 , 殷躍紅 . 下肢外骨骼康復機器人在膝關節(jié)活動受限康復治療 中的應 用 [J]． 中國組織工程研究 , 2021, 16(4): 597600. [11] 楊可楨 , 程光蘊 , 李仲生 . 機械設計基礎 (第五版 )[M]．北京 : 高等教育出版社 , 2021． [12] 陳秀寧 , 陳宗農(nóng) , 顧大強 . 機械設計基礎 (第三版 )[M]．北京 : 高等教育出版社 , 2021. [13] 王勇 . 步進電機和伺服電機的比較 [J]． 西部煤化工 , 2021, (2): 4749. [14] 丁鋒 , 陳洪芳 . 伺服進給系統(tǒng)滾珠絲杠 CAD 系統(tǒng)開發(fā) [J]. 業(yè)自動化 , 007, 29(10): 629. [15] P. Pounds amp。 對不合理的裝置進行了優(yōu)化與改進。所以改進后的裝配圖可以進行裝配。改進后的裝配圖如圖 所示 。 這樣的對稱結(jié)構可以消除產(chǎn)生的偏心距，使裝置更加穩(wěn)定。 圖 裝配圖出現(xiàn)問題 已知諧波 齒輪的 傳動比 大， 傳動平穩(wěn)，承載能力高，傳遞單位扭矩的體積和重量小，傳動精度高，回差小的特點，所以可以將該裝置的一系列齒輪傳動部分可以改為一個諧波齒輪減速器傳動 ，正好可以彌補一系列齒輪減速器產(chǎn)生偏心距的缺點。裝置在運行的時候會出現(xiàn)跳離地面的情況，會影響患者的康復訓練。如圖 所指示的有問題的地方。 所以此裝配圖 不 可以進行實際裝配。 中國計量學院本科畢業(yè)設計（論文） 25 圖 抽殼后的底座 圖 底座透視圖 下肢關節(jié)康復醫(yī)療器械裝置的 干涉檢查與 優(yōu)化 圖 底座透明的 總裝配圖 在產(chǎn)品設計過程中，當各零部件組裝完成后，最關心的是各個零部件之間的干涉情況，而在 SolidWorks2021 中帶有 “裝配干涉分析 ”的功能，它可以幫助用戶了解這些信息。螺母與滾珠絲桿 安裝配合好之 后 經(jīng)過 一系列的齒輪裝置 傳動裝置與電機相連 如圖 所示 。 下肢關節(jié)康復醫(yī)療器械裝置的 初步 裝配 桿 7 圖 機構桿件裝配圖 機構桿件間的裝配細節(jié)在 章節(jié)中已詳細描述 。下肢關節(jié)康復醫(yī)療器械是一個機電一體化產(chǎn)品。 中國計量學院本科畢業(yè)設計（論文） 21 圖 桿 1 的應力結(jié)果 圖 桿 1 的位移結(jié)果 對桿 3的應力分析 在 COSMOSXpress2021 中進行應力分析之前需要對桿 3 進行分析的設置，也主要有四個方面，包括指定材質(zhì)，施加約束，施加載荷和網(wǎng)格設定 。 中國計量學院本科畢業(yè)設計（論文） 20 圖 桿 1的 網(wǎng)格 在 COSMOSXpress2021 中，可選擇的載荷類型有力和壓強兩類，見圖 的 滾珠絲桿 拉力只作用于局部面，因此選擇載荷類型為 “力 ”。約束的施加面為桿件的直角頂端處，如圖 所示。本設計選取 鋁合金 1060 合金作為結(jié)構材料，因此在 COSMOSXpress2021 中選擇相應的 鋁合金 作為 裝置模型桿件的材料 。在COSMOSXpress2021 中進行應力分析之前需要對機架進行分析的設置，主要有四個方面，包括指定材質(zhì)，施加約束，施加載荷和網(wǎng)格設定。由于桿 2與桿 3通過螺栓固定，從而使桿 3運動，是整個機構桿件實現(xiàn)模擬膝關節(jié)行走的運動 。 中國計量學院本科畢業(yè)設計（論文） 18 用 solidworks2021 對機構桿件建模 1 2 3 4 5 6 7 圖 機構桿件 桿 1與桿 2用鍵連接；桿 2與桿 3之間可以伸縮，當選定長度時用螺栓固定；桿4與桿 5之間可以伸縮，當選定長度時也用螺栓固定；桿 1與桿 6用膠水黏??；桿 6與底座 7通過一根圓桿連接 。機構具有確定運動的條件。 當用戶不能夠想象出一個復雜機構的運動情況的時候可以借助 ADAMS 軟件來模擬仿真，而且可以得出相應的參數(shù)。 ADAMS 軟件的仿真可用于預測機械系統(tǒng)的性能、運動范圍、碰撞檢測、峰值載荷以及計算有限元的輸入載荷等。底座設計成對稱的簡易形狀能夠降低成本 中國計量學院本科畢業(yè)設計（論文） 17 4 下肢關節(jié)康復醫(yī)療器械 零件建模與應力分析 機構確定運動條件 ADAMS 是一個 機械系統(tǒng)動力學 自動分析 軟件 。用 45 號鋼作為底座材料能夠保證自身的剛度和提高連接處的接觸剛度。 底 座的結(jié) 材料選擇 機座的結(jié)構設計必須保證其自身剛度、連接處剛度和局部剛度，同時要考慮安裝方式、材料選擇、結(jié)構工藝性以及節(jié)省材料、降低成本和縮短生產(chǎn)周期等問題 ]9[ 。機座為長方形對稱圖形。如 表 2 所示 45 號鋼的相對于其他材料來說有明顯的性能優(yōu)點，其密度大，而且抗拉強度，抗壓強度和抗彎強度都比其他材料大，所以機座的剛度與抗振性能較好。 所以在加工底座的表面的時候一定要注重底座的表面粗糙度，表面精度 。 由于下肢關節(jié)康復醫(yī)療器械的底座里要安裝電機，諧波齒輪和滾珠絲桿，底座要抽殼，所以底座的加工工藝選擇為鑄造。 電動機參數(shù) 表 8 電機參數(shù) 電機 型號 額定電壓 輸出 功率 保持 力矩 轉(zhuǎn)動 慣量 機身 長度 機身 寬度 重量 57BLF03 24V 188W 200mm 114mm 下肢 關節(jié)康復醫(yī)療器械機座設計 ． 1 底 座的作用 及 基本結(jié)構設計 底座的 基本 作用是支撐整個裝置 。 假設滾珠絲桿 有個初速度 smmv /2021 ? ，根據(jù)公式 ： 滾珠絲桿的線速度 0v =絲桿導程 hP x電機轉(zhuǎn)速 n 知： r/ m i n1980r