基于TRIZ理论的下肢康复机器人功能区设计研究

发布时间:2019-05-11 00:48
【摘要】:伴随信息服务智能一体化的发展,国民对生活质量有着更高的要求,中国正建立全世界最庞大的医疗系统,而医疗机器人是这一系统发展的重要组成部分,被各国科研机构所重视,这使得医疗领域逐步走向了智能化、系统化的发展进程。针对中国康复机器人领域的研究发现,我国医疗康复机器人发展较晚,速度较慢,全球市场占有份额小,产品对人群定位模糊,品种单一,零件通用性差,产品设计缺少交互情感方面的思考,无法顾及患者心理健康,由于过分依靠政府扶持,难以形成产业链和系统化的科研体系,设计中缺少正确的理论和系统方法作为支撑。而国外的智能机器人研究更加系统化、多元化,医疗机器人产品的科研、生产、销售早已形成产业链,对政府依赖小,全球市场占有率高,能够在市场推广中获得丰厚的效益,反哺科研。面对国内医疗市场的迫切需求,本文从设计流程和设计理论方法上对“坐卧式下肢康复机器人”的功能区域进行研究。以TRIZ理论中物理冲突分析和物—场分析法作为科研理论的基础,结合国内智能机器人现有技术,进行设计探索。结合人机工程学在工业设计领域的研究方法,对下肢康复机器人的研究提供初始问题问题分析的数据支持,通过对机器人进行形态和功能方面的分析明确区分康复系统中各单元的功能区,着重对功能区进行设计研究。借助TRIZ理论中的物理分析法,在设计之初明确提出设计需求,对机器人承载区的人机工程学座椅尺寸、结构、舒适性、空间位置等方面进行物理冲突问题的描述、分析,利用四种分离方法进行问题解决。利用物—场分析法建立模型,对下肢康复机器人外骨骼康复臂自由臂的失面状态的康复运动功能进行研究,通过问题描述和分析,结合人机工程学分析,在76个标准解中的S2.1.2模型、1.1.2模型、S1.1.3模型和S5.3.2模型进行解决,消除有害模型、建立完整模型等方法,对康复机器人自由度、舒适性和安全性设计进行理论推敲,达到安全性、舒适性、可靠性的设计目的。
[Abstract]:......
【学位授予单位】:燕山大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TP242

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