外骨骼手驱动器的设计与运动仿真开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

1、研究目的及意义

1.1研究目的及意义

随着我国人口老龄化的加剧，以中风为代表的心脑血管疾病患者日益增加。肢体运动功能障碍是严重影响中风幸存者日常生活和工作的后遗症之一。采用康复机器人对肢体运动功能障碍患者进行运动功能康复训练是目前康复治疗效果最为显著的手段，也是未来肢体运动功能康复治疗的发展趋势。针对现有刚性外骨骼康复机械手被动关节过多，结构复杂，运动可靠性低的问题，本课题旨在开发一款软体致动器驱动的柔性外骨骼康复机械手，通过手套的形式佩戴在中风患者的手上，辅助患者作日常抓握运动训练。与人手的手指分布形式类似，该机器人手拥有五个柔性驱动器，分别对应人手的5个手指，通过柔性驱动器的弯曲运动来辅助人手进行抓握所需的屈伸运动^[1]。该驱动器的工作介质为一定压力的流体，当充入一定压力的流体后，驱动器的长度增加，在长度增加的同时该驱动器沿着长度方向均匀弯曲，以辅助人手指做屈伸运动^[2]。

2. 研究的基本内容与方案

2、基本内容和技术方案2.1 设计（论文）主要内容：围绕柔性外骨骼康复手的设计要求，确定本课题的任务如下1) 软体外骨骼手柔性驱动器研究：分析人手生物学特性，测定相关设计参数，为后续驱动器设计提供理论支持2) 驱动器工作原理分析：提出柔性驱动器的工作原理，建立驱动器运动行为的分析方法。3) 驱动器基材选型和设计：确定柔性驱动器实现预定功能运动所需的功能材料和型号，提出柔性驱动器的基材混合调控方法。

4) 驱动器整体结构设计：确定柔性驱动器设计方法与制作工艺。

5）驱动器的仿真：建立柔性驱动器的理论分析模型和有限元分析模型。

3. 研究计划与安排

3、进度安排

第1-4周：收集文献资料，完成文献综述、英文文献翻译和开题报告。

第5-7周： 提出柔性致动器的三维立体结构模型，根据三维立体模型构想相应的制造方法。

4. 参考文献（12篇以上）

参考文献

[1] ppolygerinos, z wang, kc galloway, rj wood, soft robotic glove for combinedassistance and at-home rehabilitation. robotics and autonomous systems,73:135-143, 2015.

[2] ppolygerinos, z wang, jtb overvelde, kc galloway, et al., modeling of softfiber-reinforced bending actuators. ieee transactions on robotics,31(3):778-789, 2015.