面向护理机器人设计的人体翻身力学研究

发布时间：2022-12-17 14:23

　　近年来,对于丧失自理能力的病人的护理工作,给家庭和社会带来了沉重的负担。护理器械能够满足其对于翻身功能的需求,能够较好的缓解目前护理大多依靠人工,护理劳动强度大的现状。对于护理器械而言,保证病人的安全是护理器械完成翻身动作的前提,仿人的翻身动作可以完成这一点。因此,本文利用仿人的翻身动作对人体模型进行关节力矩的仿真测算以及肌肉力的仿真测算,并进行相应的理论计算过程分析。在进行力矩分析方面,本文在参考各翻身姿势后,确定翻身姿势为直接翻身、单侧下肢抬起翻身、单侧上下肢抬起翻身、模拟标准翻身法翻身,并通过比较得出适合失能病人的翻身动作,依据人体生理学特征建立人体刚体球棍模型,进行翻身动作的仿真,得出仿真关节力矩,找出危险关节。根据牛顿-欧拉法的计算原理,构建人体关节力矩的理论计算模型,得出关节力矩理论值。最后,将理论值与仿真值进行比较,得出其变化趋势基本相同的结论,说明了理论计算的合理性,基于牛顿—欧拉法的理论计算过程可以就关节力矩方面,为护理器械的翻身动作提供理论支持,并为后续的肌肉力计算提供数据参考。在进行肌肉力分析方面,首先根据关节力矩,进行基于肌力平方和最小优化的肌肉力计算,得到理论... 

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．?１日本八乐梦电动护理床ＣＡ－２９Ｂ??

图１．２摇篮式自动护理床【３］??此外，市场上还存在多种类型的护理床，例如美国ＳｔｒｙｋｅｒＭｅｄｉｃａｌ公司开发??

图１．３?—个步态周期下三维测力台受力与仿真值比较＿??髋关节力学模型是人体生物力学模型构建的重要任务之一，孙广艳等人建立??了一个合理的人体髋关节力学模型，在研究中，建立了新的肌肉张力一长度一速??

【参考文献】：
期刊论文
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[3]基于表面肌电的工人上肢肌肉疲劳试验研究[J]. 王越,刘洋,徐明伟.  华北科技学院学报. 2019(01)
[4]中国失能老人问题探究——兼论失能评估工具在中国长期照护服务中的发展方向[J]. 彭希哲,宋靓珺,茅泽希.  新疆师范大学学报(哲学社会科学版). 2018(05)
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[7]基于Anybody的自行车骑行运动仿真与试验分析[J]. 高飞,项忠霞,赵明,李力力,胡志刚,张健.  机械设计. 2016(01)
[8]基于ADAMS人体下肢建模关节力的计算——兼与测力台比较[J]. 张彦龙,陈民盛.  天津体育学院学报. 2015(02)
[9]自由体操落地冲击的下肢动力学仿真研究[J]. 肖晓飞,郝卫亚,荣起国,李旭鸿,吴成亮.  中国运动医学杂志. 2015(02)
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硕士论文
[1]人体下肢骨骼肌建模及其运动仿真研究[D]. 黄将诚.兰州理工大学 2017
[2]基于AnyBody的汽车驾驶员坐姿力学特性建模及坐姿支撑设计[D]. 吕国敏.山东大学 2016
[3]体操运动员落地时下肢负荷的力学分析研究[D]. 刘欣.兰州大学 2016
[4]基于AnyBody的汽车驾驶员坐姿生物力学特性分析及舒适性设计[D]. 李文昊.山东大学 2015
[5]静力性拉伸训练对大学生股四头肌肌力表现影响的研究[D]. 马晓花.首都体育学院 2015
[6]可实现近似正常步态的下肢康复机器人结构设计与分析[D]. 张爱光.天津大学 2014
[7]基于肌肉力的驾驶不舒适度评价[D]. 姚建辉.武汉理工大学 2014
[8]肩关节康复训练机器人的设计与研究[D]. 蔡峰.大连交通大学 2012
[9]动力及静力性肌肉收缩疲劳前后肌电及脑电参数的变化特征[D]. 邹彬.武汉体育学院 2008
[10]人体髋关节运动生物力学模型研究[D]. 孙广艳.大连理工大学 2006



本文编号：3720086