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可穿戴式手部康复机器人的设计与应用

目录

文档概括．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.1.1上肢功能障碍的普遍性与严重性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

1.1.2传统的上肢康复方法的局限性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

1.1.3可穿戴式上肢恢复设备的发展前景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

1.2.1国外可穿戴式上肢恢复设备研究进展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

1.2.2国内可穿戴式上肢恢复设备研究进展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

1.2.3技术发展趋势与挑战．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

1.3研究内容与目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

1.3.1主要研究内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

1.3.2研究目标与预期成果．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

1.4技术路线与研究方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

1.4.1技术路线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

1.4.2研究方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

可穿戴式上肢恢复设施的总体设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

2.1系统架构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

2.1.1硬件系统架构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

2.1.2软件系统架构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

2.2功能需求分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

2.2.1主要功能需求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

2.2.2附加功能需求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

2.3性能需求分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50

2.3.1电气性能需求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52

2.3.2机械性能需求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53

2.3.3软件性能需求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．56

2.4可穿戴性设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．58

2.4.1结构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．60

2.4.2材料选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．63

2.4.3人机工程学分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．65

可穿戴式上肢恢复设施的关键技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．66

3.1运动监测技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．68

3.1.1传感器选型及应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．70

3.1.2运动信号采集与处理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．73

3.2电力驱动技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．75

3.2.1驱动源选型及控制策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．78

3.2.2传动机制设计与优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．83

3.3控制系统设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．