实现滚法中医推拿并串混联机器人的研究

从分析中医推拿主流手法滚法与按揉法的自由度着手,提出一种4SPS-1RCRR型的5自由度并联机器人机构。针对滚法手法滚动频率较高的特点,增加了滚法推拿头机构,进一步提出一种改进型并联与串联机构混联的推拿机器人。在滚法手法中三维移动由并联机构完成,一维转动由推拿头完成。分析了该类机构的拓扑结构、并联机构的运动学反解,并对滚法推拿头进行运动学设计与分析。通过对改进前后模型运用ADMAS软拌进行仿真分析比较,表明该新机型既能避免P副的高频往复运动,又能较好地满足中医推拿中滚法推拿的要求。     

一种新型五自由度完全解耦串并联中医推拿机器人机构

作为传统中医特色治疗方法之一,中医按摩效果独特,作用明显,但其与按摩师经验密切相关,难于推广且体力消耗较大。通过分析几种典型中医推拿手法特征,总结出实现各手法所需机构的自由度数目,进而融合并联机构和串联机构的优点,提出一种五自由度完全解耦串并联中医推拿机器人机构;并针对推拿机构中的两移一转三自由度并联机构,详细分析其自由度性质和数目,讨论位置正反解,并求出速度雅可比矩阵。本文所提出的串并联推拿机构运动解耦,控制简单,易于实现预期功能,是对传统中医推拿治疗方法的有益探索。     

基于一种新型并联机构的中医推拿机器人

介绍一种基于新型并联机构的推拿机器人.研究目前中医常用的滚法、按揉法与单指按揉法等相关推拿手法的自由度,提出相应的新型并联机构机型,对并联机构进行运动分析与ADAMS仿真模拟.分析表明,采用混合型五自由度并联机器人机构可以满足所需按摩运动.     

中医推拿机器人主体机构的运动学分析

为实现中医推拿技术的机械自动化,提出了利用串并联机器人代替推拿医师完成推拿动作的想法,并设计了该机器人的主体并联机构.该机器人采用三自由度并联机构为主体机构,配合相应的串联机构共同完成推拿动作.该并联机构包含三条相同的混合单开链支路.均为结构.该机构为3T少自由度机构,能实现三个方向的移动.利用转换矩阵对该机构进行运动学正解和反解分析.结果表明该机构可以完成推拿机器人所需的运动.     

中医推拿机器人末端执行器的结构设计与分析

首先,针对中医推拿手法中的推法、按法、揉法和滚法,分析了每一种推拿手法的特征,得出要实现这4种推拿手法机构所需的自由度;其次,根据机构所需的自由度,提出了机构的总体设计方案,并对并联机构执行器进行了拓扑结构设计与自由度分析;最后,讨论了并联机构的位置正反解,对并联机构进行了三维建模和运动学仿真。结果表明,该并联机构不仅结构简单、位置分析求解容易,而且能够满足上述各种推拿手法的要求,为后续中医推拿机器人的实际应用提供了理论支撑。     

一种两自由度并联机构位置分析与仿真

依据中医推拿中常用的滚法、按法、揉法、振法等手法的运动学及动力学特征,得出完成各推拿手法的运动输出矩阵和施力方向.采用串联机械臂与并联机构结合的方式实现推拿手法中五种运动.其中依据并联机器人型综合理论,以单开链支路为单元,提出了一种能实现空间一平移和一转动的两自由度并联机构.该机构由两条主动支链为P⊥R//R,两条辅助支链为P⊥R组成.对该并联机构进行了结构和位置分析,求出其运动学正反解的解释解.借助ADAMS软件进行动态仿真,检验了理论推导的正确性.采用串联式机械臂和并联机构结合的方式,不仅能完成中医推拿的五种手法,而且结构简单、位置分析求解容易,为机器人的控制提供理论依据.     

基于ADAMS中医推拿机器人运动学仿真

在前期对中医推拿手法运动学分析研究的基础上,提出基于两平移三转动并联机构中医推拿机器人新机型,利用PRO/E构建该机型的虚拟样机,通过接口软件Mechanism/Pro将虚拟样机模型导入大型动态仿真软件ADAMS中进行运动学仿真分析,根据仿真结果对该中医推拿机器人机型特点进行系统研究,为该机器人的实际应用提供理论依据.     

两平移两转动并联机器人机构运动学分析

分析了一种两平移两转动并联机器人机构,求出其运动学正解和反解封闭解,讨论了该机构的控制解耦性。与其它类似机构相比,该机构结构简单、位置分析求解容易。同时,设计了一种利用本并联机构的中医推拿串并联机器人,该机器人具有工作空间大,动平台动力性能好等特点。该并联机构还可应用于工业装配机器人、微动机器人、虚拟轴并联机床、多维减振平台等领域。     

中医推拿机器人末端执行器结构优选与运动学分析

针对中医推拿中振法、按法、揉法、滚法等按摩操作手法,分析要实现这四种按摩手法所需的施力方向和运动自由度。根据其所需自由度,提出总体设计方案,对并联机构执行器进行了多种机型设计,借助ADAMS软件从按摩手法中的滚法所需的摆动幅度以及同等按摩力度所需的驱动力参数等方面进行机型优选,并对优选机型进行了三维建模和模型制作。通过运动学分析与仿真验证,说明该机构具有良好的运动学性能,且位置正反解分析简单,为后续的机器人控制以及机器人的产品化提供了理论依据。     

基于2TIR机构串并联机器人位置分析及仿真

根据串联机构和并联机构的特点,设计了一种串并联机器人新机型。通过对该机器人机构运动特征分析,求出了其位置正反解析解,并将用PRO/E建立的虚拟样机导入到ADAMS软件中进行了位置的动态仿真,验证了理论分析的正确性。该机器人动平台具有三个平移和一个转动自由度,与具有同样运动特性的并联机构相比,该机器人机构的工作空间大,转动自由度运转灵活。同时,该机器人机构的运动学正反解求解容易,便于实现实时控制。该机器人机构可应用于工业机器人、中医推拿机器人等领域。     

新型三平移两转动并联机构及其运动分析

提出了一种新型五自由度并联机构及其应用前景，该机构由一个具有平行四边形机构的8R分支和四个SPS分支组成，可实现空间的三维移动以及两个独立方向的转动，可用于如部件装配、推拿机器人、空间机构的运动平台等应用场合。文中分析了能实现预定运动输出的机构学原理，计算了它的活动度，采用直观的零位形两步法建立运动变换矩阵，求出了用于实时位置控制的反解，并给出了数值算例，分析了其在推拿机器人设计上的应用前景。     

一种新型四自由度并联平台机构及其位置分析

提出了一种能实现空间三维移动和绕 z轴转动的并联机器人机构模型——空间4- TRT并联机构。文中采用螺旋理论分析了它能实现空间三维移动和绕 z轴转动的机构学原理 ,计算了它的自由度 ;给出了其位置反解的方法 ,推导出了位置正解的封闭方程 ,并进行了数值验证。     

3-DOF并联微纳操作器运动学分析

作为一执行机构,微纳操作器是纳米操作系统的关键部件之一。重点分析了3-DOF并联微纳操作器的运动学正解和逆解,推导出了运动学正解的雅可比矩阵。依据微纳操作器的可操作空问最大化,对微纳操作器的雅可比矩阵进行了分析。分析结果对并联微纳机构的参数选择与设计具有一定的指导意义。     

空间并联机构运动学与动力学逆解的模块化计算方法

应用模块化计算方法研究了空间并联机构的运动学与动力学逆解,计算效率能够满足实时控制的要求。通过对各类支链运动学及动力学逆解的分析,应用牛顿-欧拉法并引入拉格朗日乘子建立了空间并联机构的动力学逆解模型,提出了空间并联机构运动学与动力学逆解模块化计算软件的系统构架。结果表明该方法适用于各类非冗余空间并联机构的运动学与动力学逆解的自动建模和可重构设计,并给出了一种新型并联机构的分析实例。     

混合型四自由度并联平台机构及其位置分析

为了丰富并联少自由度机器人的机型,本文提出了一种能实现空间三维移动和绕Z轴转动的并联机器人机构模型,该模型由三个TRT分支和一个SPS分支构成.文中采用螺旋理论分析了它能实现空间三维移动和绕Z轴转动的机构学原理,计算了它的自由度;给出了其位置反解的方法,推导出了位置正解的封闭方程,并进行了数值验证.     

球面射电望远镜主动反射面支撑机构运动学分析

针对主动反射面支撑机构的要求,提出一种能够实现一个方向移动和两个方向转动的空间3自由度并联机构。研究了机构的运动学建模方法,构造出运动学的逆解方程和速度传递方程,给出了运动学正解的数值求取方法。系统分析了机构三类奇异位形,以及机构的位置空间和姿态空间。分析结果表明该机构适用于射电望远镜主动反射面支撑机构。研究也为此类机构的尺度设计,路径规划和控制提供了理论依据。