基于上肢運動學(xué)模型的上肢康復(fù)機器人構(gòu)型分析的開題報告

基于上肢運動學(xué)模型的上肢康復(fù)機器人構(gòu)型分析的開題報告一、選題背景和意義隨著現(xiàn)代醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展，康復(fù)機器人被廣泛應(yīng)用于移動康復(fù)、上肢康復(fù)、下肢康復(fù)等方面。上肢康復(fù)機器人是一種能輔助癱瘓患者恢復(fù)肌肉力量、增強關(guān)節(jié)活動度、促進(jìn)神經(jīng)系統(tǒng)再生的康復(fù)設(shè)備。當(dāng)前對于上肢康復(fù)機器人的研究主要集中在控制策略和運動學(xué)模擬方面，然而在構(gòu)型設(shè)計上的優(yōu)化和創(chuàng)新還有很大的改進(jìn)空間。本文通過對上肢運動學(xué)模型的構(gòu)建和分析，以及相應(yīng)的上肢康復(fù)機器人的構(gòu)型設(shè)計，旨在研究構(gòu)型設(shè)計對于機器人運動學(xué)性能的影響，為上肢康復(fù)機器人的開發(fā)提供新的思路和方法。二、研究內(nèi)容和方法1、研究內(nèi)容（1）建立上肢運動學(xué)模型通過對上肢運動軌跡和關(guān)節(jié)角度的測量和分析，建立上肢運動學(xué)模型，并進(jìn)行運動學(xué)分析。（2）構(gòu)型設(shè)計基于上肢運動學(xué)模型，設(shè)計并優(yōu)化上肢康復(fù)機器人的構(gòu)型，分析不同構(gòu)型對機器人運動學(xué)性能的影響。（3）仿真實驗通過Matlab等相關(guān)軟件建立機器人的動力學(xué)和運動學(xué)模型，對不同構(gòu)型的機器人進(jìn)行仿真實驗，分析機器人的運動學(xué)性能和運動控制策略。（4）實驗驗證搭建上肢康復(fù)機器人實驗平臺，進(jìn)行實驗驗證，驗證機器人的運動學(xué)性能和運動控制策略。2、研究方法（1）文獻(xiàn)資料法：收集和整理有關(guān)上肢康復(fù)機器人的理論文獻(xiàn)、相關(guān)技術(shù)、構(gòu)型設(shè)計方法等資料。（2）實驗方法：采用運動捕捉系統(tǒng)對人的上肢運動軌跡和關(guān)節(jié)角度進(jìn)行實驗測量和分析，搭建上肢康復(fù)機器人實驗平臺進(jìn)行實驗驗證。（3）仿真方法：基于Matlab等相關(guān)軟件建立機器人的動力學(xué)和運動學(xué)模型，對不同構(gòu)型的機器人進(jìn)行仿真實驗，分析機器人的運動學(xué)性能和運動控制策略。三、預(yù)期研究成果1、建立上肢運動學(xué)模型和分析通過對上肢運動軌跡和關(guān)節(jié)角度的測量和分析，建立上肢運動學(xué)模型，并進(jìn)行運動學(xué)分析。2、機器人構(gòu)型設(shè)計與優(yōu)化在上肢運動學(xué)模型的基礎(chǔ)上，設(shè)計并優(yōu)化上肢康復(fù)機器人的構(gòu)型，分析不同構(gòu)型對機器人運動學(xué)性能的影響。3、仿真實驗和實驗驗證通過Matlab等相關(guān)軟件建立機器人的動力學(xué)和運動學(xué)模型，對不同構(gòu)型的機器人進(jìn)行仿真實驗，分析機器人的運動學(xué)性能和運動控制策略。搭建上肢康復(fù)機器人實驗平臺，進(jìn)行實驗驗證，驗證機器人的運動學(xué)性能和運動控制策略。四、研究計劃和進(jìn)度1、研究計劃（1）第一年：搜集相關(guān)文獻(xiàn)資料，建立上肢運動學(xué)模型，進(jìn)行運動學(xué)分析。（2）第二年：設(shè)計并優(yōu)化上肢康復(fù)機器人的構(gòu)型，分析不同構(gòu)型對機器人運動學(xué)性能的影響。（3）第三年：通過Matlab等相關(guān)軟件進(jìn)行仿真實驗，分析機器人的運動學(xué)性能和運動控制策略。搭建上肢康復(fù)機器人實驗平臺進(jìn)行實驗驗證。2、研究進(jìn)度目前已完成搜集有關(guān)文獻(xiàn)資料和上肢運動學(xué)模型的建立和分析。正在進(jìn)行機器人構(gòu)型