基于KJ/AHP/QFD的踝关节康复机器人设计

发布时间：2023-02-18 11:20

　　随着我国老龄化趋势日益加重和政府各项政策的大力扶持,康复机器人产业的发展迎来了新的发展机遇。踝关节扭伤作为骨科临床最常见的运动伤,具有极大的潜在市场价值。现有市场中辅助踝关节进行康复训练的医疗产品一般以CPM机为主,传统的CPM机在踝关节康复训练中,仅局限于进行跖屈/背伸运动,无法辅助患者进行内翻/外翻和内收/外展的康复训练,这两种训练需要康复医师人工辅助治疗,康复治疗费时费力,过程繁琐。如何提高康复治疗效率,塑造良好体验,平衡医疗资源供需关系,给患者提供便捷智能的多自由度踝关节康复训练是本课题研究的重点及目的所在。本文以KJ/AHP/QFD方法集成作为理论支撑,系统性的对患者以及康复医师的用户需求进行归纳总结,并研究其与技术特性的映射关系,为踝关节康复机器人的创新设计提供设计参考和方法指导。首先,在设计初期结合相关康复机器人的行业现状,对踝关节康复机器人的功能、造型、组成部件、工作原理、人机影响因素进行分析,并进行归纳总结。然后根据分析结果设计调查问卷和访谈提纲,进行用户研究和需求挖掘后,结合KJ法进行初步筛选。再次,通过AHP法对用户需求权重进行计算构建比较判断矩阵,根据权重值进行...

【文章页数】：129 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 国内外研究现状及发展趋势
        1.2.1 康复机器人的行业发展趋势
        1.2.2 踝关节康复产品的研究现状
        1.2.3 踝关节康复机器人的研究现状
        1.2.4 QFD理论体系的研究现状
    1.3 研究目的以及意义
        1.3.1 研究目的
        1.3.2 研究意义
    1.4 研究方法与限制
        1.4.1 研究方法
        1.4.2 研究限制
    1.5 研究内容及框架
第2章 KJ/AHP/QFD方法集成及其应用设计研究
    2.1 KJ法概述
        2.1.1 KJ法的基本概念
        2.1.2 KJ法的实施步骤
    2.2 AHP法概述
        2.2.1 AHP法的基本概念
        2.2.2 AHP法的运用步骤
    2.3 QFD法概述
        2.3.1 QFD法的概念与缺陷
        2.3.2 HOQ的运用分析
    2.4 KJ/AHP/QFD方法集成的综合运用
        2.4.1 KJ/AHP/QFD方法集成的运用流程
        2.4.2 KJ/AHP/QFD方法集成的必要性
    2.5 本章小结
第3章 踝关节康复与康复机器人产品分析
    3.1 踝关节康复理论分析
        3.1.1 踝关节的结构与基本运动
        3.1.2 踝关节扭伤的机制
        3.1.3 踝关节扭伤的康复训练
        3.1.4 踝关节扭伤的康复评定标准
    3.2 康复机器人产品概述
        3.2.1 产品简介
        3.2.2 产品分类
        3.2.3 研究界定
    3.3 踝关节康复机器人产品分析
        3.3.1 现有功能分析
        3.3.2 外观造型分析
        3.3.3 控制系统分析
        3.3.4 组成部件分析
        3.3.5 人机影响因素分析
    3.4 踝关节康复机器人的发展趋势总结
    3.5 本章小结
第4章 基于KJ/AHP/QFD的踝关节康复机器人设计研究
    4.1 目标用户调研与需求总结
        4.1.1 目标用户需求获取
        4.1.2 目标用户康复流程分析
        4.1.3 目标用户行为分析
        4.1.4 用户需求归纳与总结
    4.2 用户需求量化与重要度分析
        4.2.1 构建比较判断矩阵
        4.2.2 一致性检验
        4.2.3 权重整理与排序
    4.3 质量屋构建和分析
        4.3.1 技术特性展开
        4.3.2 技术特性排序的确定
        4.3.3 技术特性自相关矩阵的确定
    4.4 技术特性冲突与解决方案
    4.5 本章小结
第5章 踝关节康复机器人设计实践
    5.1 设计方案展开
    5.2 踝关节康复机器人结构设计方案
        5.2.1 整体布局设计
        5.2.2 康复机构设计
        5.2.3 座椅调节装置设计
        5.2.4 显示装置设计
    5.3 踝关节康复机器人造型设计方案
        5.3.1 前期概念草图
        5.3.2 草图方案细化
        5.3.3 3D模型建立与渲染
    5.4 踝关节康复机器人操作界面设计方案
        5.4.1 信息架构图设计
        5.4.2 原型图设计
        5.4.3 视觉图设计
    5.5 产品设计说明
    5.6 产品设计验证与优化
        5.6.1 设计验证
        5.6.2 设计优化
    5.7 本章小结
结论
参考文献
附录1 踝关节康复机器人前期调研问卷
附录2 用户需求权重评定依据表
附录3 踝关节康复机器人造型方案评价表
附录4 作品成果展示1
附录5 作品成果展示2
附录6 模型展示
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢



本文编号：3744861