一種中醫(yī)按摩機器人控制系統(tǒng)的研制.pdf

1、隨著社會發(fā)展與醫(yī)療水平的不斷提高，老齡化已經(jīng)成為一個全球現(xiàn)象，中國作為發(fā)展中國家面臨的人口老齡化問題更為嚴重，老齡化加劇帶來的失能、患病老人增多的問題與我國目前醫(yī)療服務(wù)行業(yè)發(fā)展不完善之間的矛盾將會日益加劇。隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高與機器人技術(shù)的日益成熟，服務(wù)型機器人的出現(xiàn)成為這一社會矛盾的最佳解決方案。中醫(yī)按摩理療作為一種輔助療法已在世界范圍內(nèi)被廣泛接受，并在治療中老年慢性疾病方面取得了不錯的效果。因此，如何將中醫(yī)按摩理論成功應(yīng)用于機

2、器人中成為了研究的新熱點。目前市場上流行的按摩理療設(shè)備功能單一而且智能化程度不高，更不能完全代替按摩師進行按摩理療，因此研制中醫(yī)按摩機器人有著深遠的理論意義與社會意義。
　　在國家863計劃的支持下，山東建筑大學(xué)機器人技術(shù)與智能系統(tǒng)研究院近幾年開展了中醫(yī)按摩機器人的研究，目前已經(jīng)完成兩代中醫(yī)按摩機器人的研制。本文在前兩代按摩機器人的基礎(chǔ)上進行了第三代中醫(yī)按摩機器人的研制，進行了按摩機器人的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計，其中對控制系統(tǒng)進行了重點的研

3、究與設(shè)計。本文的主要研究內(nèi)容有:
　　1、闡述了本課題研究的背景與意義，并研究介紹了按摩機器人的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀；
　　2、介紹了中醫(yī)按摩機器人的功能實現(xiàn)，并對機器人系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)與運動控制系統(tǒng)進行了設(shè)計，，進而根據(jù)系統(tǒng)需求完成了運動控制器、電機驅(qū)動模塊、電源模塊、傳感器以及上位機等設(shè)備選型與按摩機器人的按摩裝置設(shè)計
　　3、根據(jù)中醫(yī)按摩機器人整體結(jié)構(gòu)，運用D-H建模的方法建立了按摩機器人的運動學(xué)模型，并完成了按摩機器人

4、的運動學(xué)坐標系的建立，對按摩機器人的運動學(xué)正、逆解進行了分析和研究，最后運用MATLAB進行了仿真驗證；
　　4、為了能夠使機器人系統(tǒng)滿足安全性、可靠性、舒適性的要求，對機器人柔順控制方法進行了研究，并將阻抗控制算法應(yīng)用到按摩機器人中，建立了按摩機器人的動力學(xué)模型，運用MATLAB和ADAMS進行了中醫(yī)按摩機器人阻抗控制策略的仿真驗證；
　　5、介紹了按摩機器人運動控制系統(tǒng)的軟硬件實現(xiàn)，主要包括按摩機器人控制系統(tǒng)的電氣設(shè)計和