1、“.....则减重气缸提供的最大拉力为。.,其拉伸强度条件为。人体行走时重心在竖直平面内上下移动,人体在竖直平面内存在加速度。若不为恒力,则人体肌肉提供重心加速度的功不是最小。所以要使减重气缸提供的力为恒力。.,取活塞杆径.,为气缸活塞直径,计算出。气缸的供气压力为.,所以选择低压型空气压缩机。空气压缩机按工作原理分为三类活塞式螺杆式和透平式。本设计的场合是医院康复中心家庭等,要求空气压缩机的振动和噪声要小。螺杆式空压机的脉动小,振动小,噪音小,符合本设计的要求,所以选择螺杆式空气压缩机。空气压缩机的输出压力.式中空压机的输出压力,气动元件的最高使用压力,启动系统的总压力损失,。本设计中.,,由公式.可得空气压缩机的吸入流量.式中空压机的吸入流量,气动系统的平均耗气量,修正系数,。本设计中.,由公式.可得.空气压缩机的功率.式中空压机的功率,吸入空气的绝对压力,等熵指数,......”。
2、“.....空压机的吸入流量,中间冷却器个数。本设计中.,.,.由公式.可得.所选的空气压缩机型号为德国公司的微油螺杆式空压机,排气量,工作压力,马达功率.,后冷却器从空压机中输出的压缩空气温度可达,在此温度下,压缩空气中的水分完全呈气态,如直接送入气罐和气动设备,将会带来不良后果。后冷却器的作用就是将从气泵出来的高温空气冷却至以下,将大量水蒸气和变质油雾冷却成液态水滴和油滴,以便将它们清除掉。后冷却器分为风冷式系列和水冷式系列两种。风冷式它是靠风扇产生的冷空气吹向带散热片的热气管道来降低压缩空气温度的。占地面积小重量轻紧凑运转成本低,适用于进口空气温度低于,处理空气量较少的场合。风冷式的这些特点很适合本设计的要求,选用公司的,主要参数见表.。表.风冷式后冷却器的技术参数额定流量最高使用压力适用压缩机功率进口空气温度出口空气温度.主管路过滤器气体经空气压缩机后......”。
3、“.....在主管道中设置主管过滤器,在支管中再按工作需要装置各种除尘除油和除臭的过滤器。主路过滤器的作用是清除压缩空气中的油污水粉尘等,以提高下游干燥器的工作效率,延长精密过滤器的使用寿。本设计选用公司系列中的型号主路过滤器,主要参数见表.。表.主路过滤器的主要参数额定流量使用压力范围额定流量下的压降环境和介质温度.空气干燥器压缩空气经后冷却器主管路过滤器得到初步的净化后,仍含有定量的水蒸气。气动回路在充排气过程中,元件内部存在高速流动处或气流发生绝热膨胀处,温度要下降,空气中的水蒸气就会冷凝成水滴,这对气动元件的工作产生不利的影响,所以需要干燥器来进步清除水蒸气。干燥器就是用来清除水蒸气的。干燥器有高分子隔膜式冷冻式和吸附式等。为了使用的方便,本设计选用高分子隔膜式干燥器系列。这种干燥器的特点是体积小重量轻无需排水器,带露点显示器,不用氟利昂......”。
4、“.....无震动,无排热,使用寿命长,安装方便,除水率高等。符合本设计的要求,所以本设计所选用公司的系列中的型号,它的主要参数如表.。表.的技术参数进口压力范围环境和介质温度输出流量分流流量输出空气大气压露点气罐气罐的作用主要是消除压力脉动依靠绝热膨胀及自然冷却降温,进步分离掉压缩空气中的水分和油分贮存定量的压缩空气,方面可解决短时间内用气量大于压缩机输出气量的矛盾,另方面可在空气压缩机出现故障时,维持短时间供气,以便采取措施保证气动设备的安全。这里估算气罐的容积.式中气动系统的最大耗气量,单位气动系统允许的最低工作压力,单位突然停电时,气罐内的压力,单位大气压力,取停电后,应维持气动系统正常工作时间,单位。式中,.,可得。气罐选择了公司的型号,技术参数见表.。表......”。
5、“.....用来切断通路,或是它后面的通路中出现问题需要维修时,用来切断该部分支路,不去影响其它支路的工作。截止阀选择扬中市华威电力设备厂型外螺纹截止阀。除油器除油器可以分离掉主路过滤器和空气过滤器难以分离掉.气状溶胶油粒子及大于.的锈末碳粒,这些微粒会加速气动元件的损坏。本设计中采用公司的的除油器,技术参数见表.。表.主路过滤器的主要参数额定流量使用压力范围额定流量下的压降环境和介质温度.除臭器除臭器的作用是除去压缩空气中的气味及有害气体,以获得清洁室所要求的压缩空气,本设计的使用采用公司的系列除臭器,其技术参数如表.所示。表.主路过滤器的主要参数额定流量使用压力范围额定流量下的压降环境和介质温度.空气过滤器在这里用的过滤器比主路过滤器的过滤精度高,为了进步除去压缩空气中的固态杂质,水滴和污油滴等。选择的产品型号为公司的的空气过滤器......”。
6、“.....并能保持出口侧压力稳定的压力控制阀。它的作用是将较高的进口压力调节降低到符合使用要求的出口压力,并保证调节后出口的压力稳定。减压阀按压力调节方式有直动式减压阀和先导式减压阀两种,经比较选用先导式减压阀,因为它调压时操作轻便,流量特性好,稳压精度高,压力特性好。本设计对设备的安全性要求较高,所以选了公司的外部先导式精密型减压阀,它的主要技术参数如表.。表.的技术参数最高进口压力最低进口压力调压范围控制压力重复度压力表消声器压力表的作用是测定并显示气动回路的压力高于大气压力的值,用来保证回路需要的压力。选择的型号为江苏金科仪表有限公司的压力表。比例阀在工作过程中,因为压缩空气流量和速度的变化,引起振动,便产生了强烈的排气噪声。噪声会损害人的听觉,影响键康。本设计要与人体直接相连,它的环境不允许有噪音,所以需要消声器。消声器选择的型号为上海中石化阀门制造有限公司的消声器......”。
7、“.....它的特点是能实现程序控制实现自动化能实现连续控制优化系统功能使用功率小发热少噪声低不会发生火灾不污染环境安全性高。这些特点很符合本设计的使用要求。结合本设计要求,选择公司的先导式压力型电气比例阀中的型号,参数见表.。表.电气比例阀的主要参数最大电流最高供给压力额定消耗功率电源电压使用温度范围.两位四通直动式电磁换向阀直动式电磁换向阀结构简单,切换速度快,符合本设计的要求。选用德国公司的电磁阀。.康复机器人的训练方式下肢功能性康复有多种治疗方式,种是由专业人员来调整力量和速度来达到患者的要求,另种方式是由器械来完成训练工作,可以在恒定低速状态下对患肢进行重复训练。下面介绍两种常用的物理疗法。主动方式患者主动运动,机械下肢提供定的阻力。机器的速度与患者的运动速度之间是恒定的比例关系,通过调节比例关系可以调整训练强度......”。
8、“.....这种运动方式主要是用于巩固阶段的患者,或健身人员。被动方式机器人带动患肢以设定的运动方式运动,不考虑患肢的阻力,通过重复训练达到恢复和保持肢体运动功能的目的。这种运动方式用于康复阶段的患者,运动速度较低。本设计的主要使用者是下肢有运动功能障碍的病人和老人,采用被动方式来恢复或保持他们下肢的运动功能,也可以采用主动方式来巩固和加强他们下肢的运动功能。本机器人采用不同的控制方法可以实现主动或被动方式,康复训练时选择其中种即可。.气动自动控制方框图供气系统直接为气缸供气,但是,要完全实现自动控制,还需要由单片机或计算机执行的控制系统。如图.中,是下肢自动控制系统的功能方框图,反馈信息为髋关节膝关节和踝关节的实际旋转角度,经与给定的角度相比较形成个闭环系统。当实际旋转关节超出给定角度值时,形成差值,经放大器放大后,作用到流量比例阀上,控制流量大小......”。
9、“.....改变旋转关节的角度,使其在按给定的运动方式运动。如图.中,是减重部分的控制自动控制系统的功能方框图,反馈信息为作用在气缸上的拉力,经与给定的力相比较形成个闭环系统。当拉力超出给定值时,形成差值经放大器放大后,作用到压力比例阀上,控制压力大小,调节气缸的压力,使气缸提供恒定压力。图.下肢气动自动控制方框图图.减重系统控制方框图.本章小结本章主要介绍了供气控制系统的设计,气动元件的选取过程。介绍了机器人的训练方式和控制的功能,为进步完成自动控制系统的设计提供了理论基础。结论本论文是在综述了目前国内外康复机器人的研究和应用的基础上,结合发展方向,针对康复训练的功能,具体阐述了个基于步态控制的下肢康复机器人的设计。本设计的主要工作是设计出个下肢有六个自由度下肢每条腿有个自由度的康复机器人及其相应的框架和减重机构个自由度,然后绑在人腰部和下肢上......”。
背板.dwg
(CAD图纸)
背板上杆.dwg
(CAD图纸)
背板下杆.dwg
(CAD图纸)
基于步态控制的下肢康复机器人的设计正文.doc
架子.dwg
(CAD图纸)
零件图合计13张.dwg
(CAD图纸)
零件图合计9张.dwg
(CAD图纸)
摘要.doc
总装图.dwg
(CAD图纸)