按摩机器人控制系统的设计与实现

admin · 发表于 2022-8-5 12:18:33

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雅宝题库解析：
中医按摩是缓解老年腰腿疼痛等各种慢性疼痛的有效的手段。但由于按摩手法中按摩运动的轨迹、力量及其变化规律等影响按摩效果的关键因素无法准确地定量描述，同时中医按摩从业人员的数量也远远达不到实际需要，阻碍了中医按摩的发展和推广，导致广大患有腰腿疼痛的老年人得不到有效治疗。针对上述题目，本文从中医按摩理论及实践出发，提出了针对老年腰腿疼痛的按摩机器人系统，对机器人的控制系统展开研究，实现了机器人对中医按摩专家按摩手法的再现，并达到了一定的按摩效果。首先，本文根据针对腰腿疼痛的中医按摩手法和按摩流程的分析，提出了按摩机器人系统的具体功能需求，设计了按摩机器人的按摩流程。在此基础上，对机器人系统结构展开研究，设计了按摩机器人系统的总体结构。其次，根据系统的功能要求，对运动控制卡、电机和力传感器进行了计算选型。根据按摩机器人系统结构，设计控制系统硬件的总体框架，并最终完成详细设计。再次，本文结合中医的按摩理论，提出了基于疼痛阈值、脉搏信号、人工干预的按摩力量期望值计算方法，为不同按摩对象确定了个性化的按摩力量。在此基础上，提出了基于皮肤模型的按摩力量控制算法，并在MATLAB中对该算法进行了建模和仿真，验证了该算法的可行性。接着，在完成对按摩机器人各个运动轴的调试后，划分了控制程序的构架。根据对振法、掌揉法、指揉法、滚法、捏法五种中医按摩手法的分析，结合按摩机器人的构型特点，通过编写控制程序驱动机器人实现按摩手法的轨迹控制和力量控制，再现了中医按摩专家的按摩手法。之后，对安全策略展开了研究。设计了安全系统，用以保证按摩对象的安全。最后，本文根据按摩机器人系统要求，分别完成了机器人重复定位精度实验，按摩力量精度实验，按摩效果实验。通过以上实验，验证了按摩机器人系统的准确性和有效性。

按摩机器人控制系统的设计与实现

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