多功能护理床的机构设计和运动分析

针对生活不能自理的病人的特殊需要,本文根据护理床能够完成的动作,对多功能护理床进行了总体结构设计。设计了具有抬背、翻身、落腿以及排泄功能的4个机构,并对所有运动机构进行了运动学分析,同时采用Pro/e的运动仿真模块对护理床进行了运动仿真。仿真结果表明,该护理床各机构在运动过程中,速度和加速度的变化都比较平缓,且冲击力较小,符合设计要求。该护理床不但能帮助缺乏自理能力的患者实现翻身、抬背、屈膝动作及患者床上大小便功能,而且还解决了护理人员在照顾病人过程中的诸多不便,减小了护理人员的劳动强度。该设计更好地满足了特殊人群的需要,解决了长期以来普遍存在的病人护理难等多方面的问题,具有一定的现实意义。     

一种具有快速折叠功能的护理床

针对传染病爆发等突发事件以及多功能护理床的实用性需求,设计研发了一款新型多功能护理床。为快速救治和护理病人,此护理床可以实现抬背、洁便以及床体折叠功能。利用SolidWorks进行三维建模,通过ANSYS Workbench对三维模型进行仿真分析,得到各机构的运动曲线和床板受力云图,证明了各机构设计的合理性以及床体的稳定性。     

床椅分离式多功能护理床的抬背机构设计及其仿真

设计了一种床椅分离式多功能护理床的抬背机构并对其仿真分析。基于可分离式护理床所需功能及整体布局要求,选择合适的抬背机构方案,运用SOLIDWORKS软件建立起了机构的模型。运用机械原理知识对机构进行了运动计算,选择了合适的驱动方式,采用MATLAB软件编程对机构的运动进行了仿真,仿真结果基本达到了预期的设计要求,验证了该机构设计方案的可行性。     

多功能医疗护理床的设计与研究

结合人机工程学设计出一种集起背、曲腿、侧翻、站立以及康复锻炼于一体的多功能医疗护理床,利用SOLIDWORKS建立虚拟样机,运用MATLAB软件对该机构进行运动学、动力学分析,利用ADAMS软件完成建模仿真.研究结果证明:所设计的医疗护理床方案可行,参数设计合理,实用性强,适用性好,为多功能护理床的研制提供参考.     

自动摇摆床升降床体设计

结合企业生产进行多功能自动摇摆床设计,通过升降床体总体方案设计与选择、运动分析与动力分析、关键机构结构设计,为企业进行自动摇摆床加工、扩大产能、维修等工作提供了理论指导.     

基于“互联网+”的智能康复床设计

针对失能老年人及残障者需求,设计出一种基于“互联网+”的智能康复床。该康复床通过心率、血压、体温等生物传感器件可以对使用者的生命体征进行监测,通过机构各部分协同调节提供基本肢体活动,同时智能系统具有环境监测及场景可视化功能。系统控制基于STM32, 并结合手机终端,实现子女和指导医护者对老人身体状况及周边环境的实时监测、远程指导与情景交互。为失能老年人及残障者提供亲情服务。     

新型二维压电移动机构

采用双压电晶片振子为移动机构的驱动源,提出可以实现二维平面移动的新型压电驱动机构。分析了压电驱动机构的工作特点,探讨了实现驱动运动的工作机理。指出该机构是通过控制机构驱动"足"产生的驱动力和接触面之间的摩擦力之差实现机构的定向运动的。设计研制了新型二维压电移动机构的载物工作台实验装置,并进行了实验研究。实验证明该装置可以实现沿规定方向的运动,并可以通过电路设计进行控制,且具有一定的承载能力。     

形状记忆合金驱动手指功能康复外骨骼设计

为了研制适应关节黏弹特性、轻便、可穿戴的手指功能康复装置,在分析手指关节、肌腱运动机理的基础上,设计形状记忆合金（SMA）丝驱动的手指功能康复装置.建立该装置的运动学模型和SMA驱动模型,提出基于SMA丝电阻反馈的模糊神经网络PID控制方法,研制手指功能康复外骨骼样机,进行样机的运动性能和控制性能实验.结果表明,仿生外骨骼实现了预期的手指被动康复运动,拇指、食指和中指的最大弯曲角度与人体手指的弯曲角度相近,分别为130.5°、236.4°、242.5°;仿生外骨骼能够辅助手指完成日常抓握动作;模糊神经网络PID相比于传统PID控制,有效缩短了仿生外骨骼的响应时间,手指的屈伸康复频率为6次/min.     

铝型材挤压模具智能CAD系统软件开发

为进一步提高铝型材挤压模具的设计水平,结合作者正在开展的研究工作,设计并阐述了铝型材挤压模具智能CAD系统的关键技术和研究内容。主要淑及智能设计的任务、实现模具智能设计的编程语言的选择、模具结构优化设计方法的确定、面向对象的程序设计技术等。该系统应用于实验生产中后,取得了较好的经济效益和社会效益,实现了智能设计思想在铝型材挤压模具CAD中的具体应用。同时也表明：该系统设计合理,具有很强的可操作性与可靠性。     

多功能推拿牵引治疗床的机构分析

本文分析介绍一种新型多功能推拿牵引治疗床的结构、机构分析及临床实践.它实现了传统的中医推拿手法整复术与现代科学技术的结合.     

自动调平平台机构设计及分析

针对医用护理床行走过程中随地面坡度而发生倾斜的情况,设计了3自由度机电式自动调平平台。调平平台采用3支撑腿结构,调平时3支腿可自动伸缩调整平台至水平,另有1虚固定杆对平台起到稳定作用,保证了调平后载体的水平和稳定。通过支腿间的运动关系分析,结果表明调平时前后左右方向2组支腿均可以1∶1的速度比同时进行伸缩运动,并提高了调平速度。     

床式步态康复训练系统机构设计

针对现有床式步态康复训练机器人使用不便、成本高昂的问题,提出模块化的床式步态康复训练系统. 包括倾角可调的床体模块、腿部运动辅助机构模块和足底支撑机构模块,模块化设计可以提高其使用方便性,降低制造和使用成本. 为了实现正常的行走步态,腿部运动辅助机构模块采用凸轮-连杆机构模拟大腿和小腿的运动. 建立腿部运动辅助机构的人机耦合模型,并对其进行运动学分析,得到机构与人体下肢的运动学关系,将其作为参数优化和结构设计的基础. 利用MATLAB,以机构对患者个体差异的适应性为目标,对模型中的各参数进行优化,得到一组机构参数的最优解. 实验结果表明,不同身高的实验者髋关节测量角度与标准角度的最大误差不超过5.2°,膝关节最大误差不超过6.7°,验证了机构对实验者个体差异的适应性和使用此系统进行康复训练的可行性.     

微机控制病理床的研制与开发

为使重患者能够经自己手控达到坐起、抬腿及侧翻身的目的,依据人机工程学原理,从机械结构、液压驱动、单片机控制三方面组合研制出了微机控制病理床．由于采用了通用技术及标准,降低了生产成本,并且提高了病理床的可靠性．     

Embedded BCI Rehabilitation System for Stroke

In stroke rehabilitation, rehabilitation equipments can help with the training. But traditional equipments are not convenient to carry, which limits patients to use related rehabilitation techniques. To solve this kind of problem, a new embedded rehabilitation system based on brain computer interface(BCI) is proposed in this paper. The system is based on motor imagery (MI) therapy, in which electroencephalogram(EEG) is evoked by grasping motor imageries of left and right hands, then collected by a wearable device. The EEG is transmitted to a Raspberry Pie processing unit through Bluetooth and decoded as the instructions to control the equipment extension. Users experience the limb movement through the visual feedback so as to achieve active rehabilitation. A pilot study shows that the user can control the movement of the rehabilitation equipment through his mind, and the equipment is convenient to carry. The study provides a new way to stroke rehabilitation.     

虚拟现实灵巧手姿态力度控制算法与仿真

针对灵巧手虚拟现实的控制,提出了数据手套控制手指关节角度,肌电信号进行抓取力度控制的方法.建立了虚拟现实灵巧手模型,根据神经网络算法实现前臂肌电信号对抓取过程中的拇指尖力预测.实验改变拇指接触状态,预测力模型与实际力度对比,验证模型的有效性.该研究可用于智能假肢控制及上肢康复训练、遥操作机器人等领域.     

自动多功能可调式便老轮椅的设计

针对老年人群体设计一种自动可调式轮椅，轮椅靠背通过不完全齿轮机构进行自动调整。靠背竖起可作为普通轮椅使用；靠背放平可实现平躺，可通过靠背和座椅安置的滚轴实现从轮椅到床和沙发等位置的移动。该轮椅工作稳定，性能可靠，功能实现效果较好。     

AutoCAD在图解法设计中的应用

介绍了在AutoCAD环境下完成对平面四杆机构、凸轮机构的图解法设计。然后分析了该方法具有设计精确、原理简单、过程直观、易于掌握等优点,从而避免了手工图解法的一系列作图误差,达到与解析法相同的设计精度。     

The terrestrial locomotion of a mole cricket with foreleg amputation

Mole cricket is a unique insect, it not only can dig and excavate under ground with its specialized forelimb, but also can achieve terrestrial locomotion. This study focused on the difference of kinematics between mole crickets and normal insects in terrestrial walking. In order to study the function of the specialized foreleg, the adjustments made to the foreleg amputation were discussed by analyzing the motion ability, gait, and body posture of the mole cricket with and without forelegs. The results show that mole crickets walk in terrestrial locomotion by using a special tripod gait, with the clumsy foreleg not as functional as normal hexapods. Mole cricket can make corresponding adjustments for the situation of missing forelegs, and achieve required motion stability with remained four legs.     

基于15单片机的步进电机驱动平台通用系统设计

本文通过两个步进电机驱动芯片ULN2803和A3967SLB来控制两个不同精度的步进电机。其中A3967SLB根据其逻辑时序来控制其端口DIR、MSI、STEP,从而实现正转和反转;ULN2803按照励磁表的顺序激励步进电机,这样也可以实现正转和反转。这两种不同的控制方式一个实现水平方向的控制,另一个实现垂直方向的控制,从而实现一种以STC15F2K60S2为主控芯片的通用控制平台。