移乘搬运护理机器人的抱人姿态与舒适性研究
发布时间：2021-01-29 04:10
随着人口老龄化程度的不断加剧,护理机器人逐渐成为了国内外机器人领域的研究重点,其中针对于移乘搬运护理机器人的设计与研发更是受到了广泛关注。基于本研发团队的实际需要（即研制出一款能以抱取的方式对被护理人进行移乘搬运的护理机器人）,本文主要对被护理人在被移乘搬运过程中所需保持的最佳姿态进行研究,以便于该护理机器人整体结构及控制系统设计的完成,其主要内容如下:首先,本文对人体的结构及环节划分方法进行了分析,并在此基础上提出了一种人体力学等效模型。通过过该模型进行受力分析,本文找出了影响人体姿态变化的主要因素（髋关节角度和被抱取位置）,同时明确了研究目标,即求取出人体的最佳髋关节角度和最佳被抱取位置。然后,本文以人体腰部舒适性为评价目标,分别从主、客观两个方面对最佳髋关节角度进行求取,并通过对比主、客观求取结果是否一致从而最终确定出人体的最佳髋关节角度。其中,客观方面是通过提取受试者腰部sEMG信号相关特征并进行分析从而求取出的最佳髋关节角度,在此期间完成了自主实验平台的搭建与调试、sEMG信号采集实验及初始sEMG信号去噪和sEMG信号特征提取等研究工作;主观方面是以主观评价的方式完成的最佳...
【文章来源】：河北工业大学天津市 211工程院校
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
007-2020年我国60岁以上人口数量及比重近几年，由于人口老龄化程度不断加剧，如何满足老年人生活照顾、医疗保健和
适，因此移乘搬运护理机器人的设计与研发相比于其他类型护理机器人来说受到了更为广泛的关注。1.2国内外移乘搬运护理机器人研究现状1.2.1国外移乘搬运护理机器人研究现状国外研究人员很早就开始关注移乘搬运护理机器人的研究，并投入了大量的精力，发展至今取得了突出的成果。如美国海视达科技公司研制的RoNA移乘搬运护理机器人，如图1.2所示。该移乘搬运护理机器人上身部分含有20个关节，由两条手臂、两只机械手、一个躯干和一个头部组成，主要应用于医院、养老院等护理机构，用于辅助护理人员完成相应的护理工作[9]。图1.2RoNA移乘搬运护理机器人
完成不同种类的护理任务，并且工作范围更广，运动更加灵活[13]。例如该护理机器人能够通过双臂、手掌的支撑，完成对身体具有一定支撑能力的被护理人从床到轮椅等两个位置之间的移乘辅助。弹性机械电子元件的使用保证了其在跟随被护理人运动或与被护理人进行交互的过程中，能够具有快速反应能力。底部机构为全方位移动平台，确保该护理机器人即使处在狭窄的空间内，也可以有效的移动。同时，底部机构还配备了12个超声波传感器和一个六轴力传感器，用于检测该护理机器人所处的周边环境，以确保在移动过程中的安全与稳定[14]。图1.3TWENDY-ONE移乘搬运护理机器人
【参考文献】：
期刊论文
[1]积极应对人口老龄化新态势 引领十三五老龄事业新发展[J]. 李璐. 中国社会工作. 2017(14)
[2]我国人口老龄化现状、趋势与建议[J]. 胡杰成. 中国经贸导刊. 2017(12)
[3]sEMG时频特征线性回归法与非线性神经网络法预测伸膝肌群极限功率保持能力测试中功率损失率的比较研究[J]. 徐红旗,史冀鹏,张守伟,徐欣,杨传崎,杨帆,张欣,赵朝义. 中国体育科技. 2017(02)
[4]人口老龄化趋势下的城乡规划研究[J]. 陈小卉,杨红平,刘剑,陈国伟,韦胜,邵玉宁,王进坤,陈颐,马岚,王小健. 江苏城市规划. 2017(02)
[5]骨骼对维持血糖稳态的作用[J]. 刘冬梅,刘建民,陈名道. 中华内分泌代谢杂志. 2016 (12)
[6]表面肌电信号特征提取方法研究发展趋势[J]. 刘建,邹任玲,张东衡,徐秀林,胡秀枋. 生物医学工程学进展. 2015(03)
[7]基于EMD小波阈值的表面肌电信号去噪研究[J]. 洪洁,王璐,舒军勇,汪超. 重庆理工大学学报(自然科学). 2015(08)
[8]基于改进小波包与样本熵的表面肌电信号特征提取[J]. 张毅,冯晓林,罗元. 计算机应用研究. 2015(03)
[9]基于计算层析成像扫描数据的X射线能谱估计方法[J]. 张慧滔,张朋. 光学学报. 2013(11)
[10]自寻优阈值小波去噪方法[J]. 肖方煜,汤伟,傅娜. 信号处理. 2012(04)
博士论文
[1]基于肌肉骨骼生物力学载荷的驾驶人腰部舒适性研究[D]. 孟祥杰.清华大学 2015
[2]人体关节生物力学实验及仿真研究[D]. 韩树洋.中国矿业大学 2014
[3]基于平衡板测量人体运动环节重量参数的理论与实验研究[D]. 李世明.北京体育大学 2003
[4]基于sEMG信号非线性动力学分析的肌肉功能状态评价研究[D]. 刘加海.浙江大学 2001
硕士论文
[1]轮式护理机器人室内智能导航控制技术研究[D]. 郭艳青.合肥工业大学 2017
[2]基于人机工程学的护理机器人浴舱系统研究[D]. 程超然.河南科技大学 2015
[3]非接触式人体关节静态力学预测与分析系统设计[D]. 娄佐政.上海交通大学 2015
[4]乘员人体骨骼系统参数化建模研究[D]. 林婷婷.吉林大学 2014
[5]基于深度图像的人体关节点定位的方法研究[D]. 吕洁.南京理工大学 2014
[6]驾驶员骨骼肌肉生物力学建模及坐姿舒适性研究[D]. 桑春蕾.吉林大学 2013
本文编号：3006247
【文章来源】：河北工业大学天津市 211工程院校
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
007-2020年我国60岁以上人口数量及比重近几年，由于人口老龄化程度不断加剧，如何满足老年人生活照顾、医疗保健和
适，因此移乘搬运护理机器人的设计与研发相比于其他类型护理机器人来说受到了更为广泛的关注。1.2国内外移乘搬运护理机器人研究现状1.2.1国外移乘搬运护理机器人研究现状国外研究人员很早就开始关注移乘搬运护理机器人的研究，并投入了大量的精力，发展至今取得了突出的成果。如美国海视达科技公司研制的RoNA移乘搬运护理机器人，如图1.2所示。该移乘搬运护理机器人上身部分含有20个关节，由两条手臂、两只机械手、一个躯干和一个头部组成，主要应用于医院、养老院等护理机构，用于辅助护理人员完成相应的护理工作[9]。图1.2RoNA移乘搬运护理机器人
完成不同种类的护理任务，并且工作范围更广，运动更加灵活[13]。例如该护理机器人能够通过双臂、手掌的支撑，完成对身体具有一定支撑能力的被护理人从床到轮椅等两个位置之间的移乘辅助。弹性机械电子元件的使用保证了其在跟随被护理人运动或与被护理人进行交互的过程中，能够具有快速反应能力。底部机构为全方位移动平台，确保该护理机器人即使处在狭窄的空间内，也可以有效的移动。同时，底部机构还配备了12个超声波传感器和一个六轴力传感器，用于检测该护理机器人所处的周边环境，以确保在移动过程中的安全与稳定[14]。图1.3TWENDY-ONE移乘搬运护理机器人
【参考文献】：
期刊论文
[1]积极应对人口老龄化新态势 引领十三五老龄事业新发展[J]. 李璐. 中国社会工作. 2017(14)
[2]我国人口老龄化现状、趋势与建议[J]. 胡杰成. 中国经贸导刊. 2017(12)
[3]sEMG时频特征线性回归法与非线性神经网络法预测伸膝肌群极限功率保持能力测试中功率损失率的比较研究[J]. 徐红旗,史冀鹏,张守伟,徐欣,杨传崎,杨帆,张欣,赵朝义. 中国体育科技. 2017(02)
[4]人口老龄化趋势下的城乡规划研究[J]. 陈小卉,杨红平,刘剑,陈国伟,韦胜,邵玉宁,王进坤,陈颐,马岚,王小健. 江苏城市规划. 2017(02)
[5]骨骼对维持血糖稳态的作用[J]. 刘冬梅,刘建民,陈名道. 中华内分泌代谢杂志. 2016 (12)
[6]表面肌电信号特征提取方法研究发展趋势[J]. 刘建,邹任玲,张东衡,徐秀林,胡秀枋. 生物医学工程学进展. 2015(03)
[7]基于EMD小波阈值的表面肌电信号去噪研究[J]. 洪洁,王璐,舒军勇,汪超. 重庆理工大学学报(自然科学). 2015(08)
[8]基于改进小波包与样本熵的表面肌电信号特征提取[J]. 张毅,冯晓林,罗元. 计算机应用研究. 2015(03)
[9]基于计算层析成像扫描数据的X射线能谱估计方法[J]. 张慧滔,张朋. 光学学报. 2013(11)
[10]自寻优阈值小波去噪方法[J]. 肖方煜,汤伟,傅娜. 信号处理. 2012(04)
博士论文
[1]基于肌肉骨骼生物力学载荷的驾驶人腰部舒适性研究[D]. 孟祥杰.清华大学 2015
[2]人体关节生物力学实验及仿真研究[D]. 韩树洋.中国矿业大学 2014
[3]基于平衡板测量人体运动环节重量参数的理论与实验研究[D]. 李世明.北京体育大学 2003
[4]基于sEMG信号非线性动力学分析的肌肉功能状态评价研究[D]. 刘加海.浙江大学 2001
硕士论文
[1]轮式护理机器人室内智能导航控制技术研究[D]. 郭艳青.合肥工业大学 2017
[2]基于人机工程学的护理机器人浴舱系统研究[D]. 程超然.河南科技大学 2015
[3]非接触式人体关节静态力学预测与分析系统设计[D]. 娄佐政.上海交通大学 2015
[4]乘员人体骨骼系统参数化建模研究[D]. 林婷婷.吉林大学 2014
[5]基于深度图像的人体关节点定位的方法研究[D]. 吕洁.南京理工大学 2014
[6]驾驶员骨骼肌肉生物力学建模及坐姿舒适性研究[D]. 桑春蕾.吉林大学 2013
本文编号：3006247
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