中医按摩机器人末端执行器运动控制的研究

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1、江苏大学工程硕士学位论文：中医按摩机器人末端执行器的运动控制研究摘要由于人口老龄化以及亚健康人群的快速增加，高端按摩产品的市场需求越来越大，使得按摩产品行业得以迅猛发展。但目前，尚未发现一款按摩产品能达到或接近按摩师的手法治疗效果，而且由于按摩医师的数量、质量及本身条件等的限制，大范围长时间地来进行按摩治疗无法实现，所以，开发一种能代替或超过按摩师手法功能的中医按摩机器人，具有极其重要的研究意义及广阔的市场应用前景。本文是国家“863”重点项目“面向老年腰腿疼痛的中医按摩机器人平台研究”(项目编号：2008从040205)研究工作

2、的一部分。主要完成了中医按摩机器人的末端执行器的结构设计、控制系统硬件、软件设计及按、揉、滚、振四种按摩手法的运动控制的工作。首先，设计出一种面向老年腰腿疼痛的可实现按、揉、滚、振四种主流按摩手法的末端执行器。构造了以并联机构为主体的中医推拿机器人末端执行器机构；对末端执行器进行r自由度和运动学特性进行了分析；将末端执行器的动平台位姿信息转化为了运动控制信息；通过ADAMS软件验证了其运动特性。其次，完成末端执行器控制系统的硬件和软件设计。一、中医按摩机器人末端执行器的控制系统硬件设计包括：将PMAC多轴运动卡作为末端执行器的核心

3、控制部件；完成绕Z轴转动和并联主体机构处驱动器的选取；完成了末端执行器三维力传感器的选取。二、中医按摩机器人末端执行器控制系统软件设计包括：术端执行器友好界面的开发；PMAC卡、三维力传感器、各种手法的界面的设计；各种手法运动控制流程设计及编程实现。最后，研制出中医按摩机器人术端执行器的样机并进行相关性能测试。主要包括：PMAC卡中的PID伺服控制器的最优调节；术端执行器控制系统中电机的无负载测试；末端执行器各种手法的位置、速度、幅度、频率等系统性能测试。试验结果表明，木端执行器完全满足机器人原始设计任务要求，在测试过程中运动平稳

4、、可操作性好、噪音低、振动小。关键词：中医按摩机器人，术端执行器，运动学分析，运动控制，PMAC，PLC江苏大学工程硕士学位论文：中医按摩机器人末端执行器的运动控制研究ABSTRACTBecauseofthepopulationagingandthehighpercentofsub-health，Moreandmorehigh-endmassageproductsareneeded，andmassageproductsindustrygetsrapiddevelopmentinChina．Butnow，amassageinstru

5、mentwhichcanachieveorclosetotheleveloftheadvancedmassagesurgⅪn，hasnotbeenfoundSOfar．What’Smore，therearemanylimitsofthequantity,qualityandconditions；it’Sunabletocarryoutthemassagetherapywidelyfortoolongtime．Therefore，inventingandproducingahighqualitymassageproductstore

6、placeorexceedtheleveloftheadvancedmassagesurgeon—ChineseMedicineMassageRobot，toadapttomarketdemand，isgreatimportantandwillbewidelyused．Themaintopicofthisdissertationispartoftheresearchofthe“863”KeyNationalH-TDevelopProject‘'theplatformresearchoftheChineseMedicineMassa

7、geRobotfortheelderlypainofwaistorleg(ProjectNumber：2008AA040205)”．Therearetheworks：structuredesignoftheend—effectorsofⅡleChineseMedicineMassageRobot．hardwareandsoftwaredesignandthemotioncontrolfunctionsofthepress，kneading，rolling，andvibrationofthefourbasicmethods．Firs

8、tofall，akindofend-effectorsfortheelderlypainofwaistorlegwhichCancompleteoperationsofpress，kneading，rollingandvibrationisdesi