题目：外骨骼康复机器人上肢结构设计

一、课题的任务内容：

外骨骼康复机器人主要是应用在医疗康复领域，它的主要功能是辅助患者对上肢和手部进行康复训练，最终使患者能够独立完成一些基本的生理动作(例如喝水等)。

二、原始条件及数据：

为了能够实现达到空间一定范围内的任意位置的功能，康复机器人上肢一般要求有3个自由度。肩关节的运动范围为-30°~90°，肘关节的运动范围为0~120°，腕关节的运动范围为-10°~+80°。在结构设计中，要求外骨骼康复机器人上肢的运动轨迹或者说空间运动范围，不能与病人的活动空间产生交集或者发生干涉，更不能对病人的上肢产生过大的拉扯力。

三、设计的技术要求（论文的研究要求）：

基于人体上肢的运动原理，对机器人的上肢进行结构设计，并说明在设计时要采取的安全措施；

其次，对康复机器人上肢进行运动学分析；

最后，通过软件的仿真模块对外骨骼康复机器人上肢进行运动仿真，并得到肘关节和腕关节的位置、速度和加速度曲线。

四、毕业设计（论文）应完成的具体工作：

（1）外骨骼康复机器人上肢方案设计；

（2）外骨骼康复机器人上肢零件设计；

（3）设计计算，力学性能、寿命实效等校核；

（4）外骨骼康复机器人上肢三维造型；

（5）外骨骼康复机器人上肢机构仿真；

（6）绘制零件图、装配图；

（7）撰写说明书  

软硬件名称、内容及主要的技术指标（可按以下类型选择）：

计算机软件 AutoCAD二维制图软件，NX或 SolidWorks或Pro/E三维制图软件  

图      纸 装配图、零件图工作量合计不少于3张A0图纸

电  路  板

机 电 装 置

新材料制剂

结 构 模 型

其      他

五、查阅文献要求及主要的参考文献：

根据设计课题的内容和要求，结合本专业的最新发展动态，查阅至少10篇中、外文文献资料，其中外文文献资料至少2篇。

主要参考文献：

[1] 田国会，李晓磊，赵守鹏.  家庭服务机器人智能空间技术研究与进展[J]. 山东大学学报 （工学版）.2007, 37(5):1-7.

[2] 陆新华, 张桂林. 室内服务机器人导航方法研究[J]. 机器人.2003, 25(1):80-87.

[3] 李磊，叶涛，谭民. 移动机器人技术研究现状与未来[J]. 机器人. 2002. 24(5):475-480.

[4] 谢存禧，张铁. 机器人技术及应用[M]. 北京：机械工业出版社，1995.

[5] 程武山. 智能控制理论、方法与应用[M]. 北京：清华大学出版社，2009.

[6] 贾云得. 机器视觉[M]. 北京：科学出版社，2000.

[7] 濮良玉，纪名刚. 机械设计[M]. 北京：高等教育出版社，2002.

[8] David C. C. Wang, Anthony H. Vagnucci, C. C. Li. Digital Image Enhancement: A Survey [J]. Computer vision, Graphics, and Image processing, 1983, 24: 363-381.

[9] Simon Leonard, Ambrose Chan, Elizabeth Croft, James J. Robust motion generation for vision-guided robot bin-picking[J]. ASME International Mechanical Engineering Congress and Exposition, 2007.

[10] Zeigler, B. P., H. S. Sarjoughian. An Architecture for Collaborative Modeling and Simulation [C]. 1th European Simulation Multionference, 1997.