并联运动推拿机器人

并联运动推拿机器人第1页，共16页，2022年，5月20日，7点40分，星期三什么是推拿？推拿是医生用双手在病人身体上施加不同力量、技巧刺激某些特定的部位来达到恢复或改善人体的机能，促使病情康复的一种方法，它简单有效，而且极少创伤，是一种目前比较崇尚的自然疗法。推拿操作的基本技术要求是持久、用力均匀，并且推拿操作活动空间并不大，很适合于并联机构（或并联与串联混合机构）的模拟实现。第2页，共16页，2022年，5月20日，7点40分，星期三推拿的分类

推拿手法流派众多，手法各异。以推拿手法的动作形态为基本原则归类，可以把推拿手法概括归纳为六大类：

1.摆动类；

2.摩擦类；

3.振动类；

4.挤压类；

5.叩击类；

6.运动关节类。每类手法中包括多种手法，并且在临床实践中大多复合使用各种手法。我们走访了镇江第一人民医院和镇江中医院，优选了两种有代表性的手法：滚法和按揉法，进行研究。第3页，共16页，2022年，5月20日，7点40分，星期三市场上的推拿按摩设备的手法模拟都较单一，如江苏某公司生产的按摩椅，只能进行简单揉动和

振动操作，并不是对空间运动的操作手法的模拟第4页，共16页，2022年，5月20日，7点40分，星期三本设计创新要点走访镇江康复医院和镇江中医院等医疗机构的骨伤推拿科，掌握第一手资料，对常用的推拿手法结合并联机构的特点作了自由度分析，得到了实现滚法推拿和按揉法推拿的机构的运动输出矩阵；提出了一种新型5自由度并联机构应用于推拿手法的执行机构；利用Pro/E设计软件建立了推拿机器人的简化模型，并运用数据转换模块Mech/Pro导入大型运动学、动力学分析软件ADAMS进行了运动学、动力学仿真，作为设计的依据。虚拟样机的仿真中，运动规律以参数解析式表达，从其反解的角度建立其仿真模型；对虚拟样机进行了参数化分析，对8R分支进行了结构优化，并对伸缩腿的速度对活动平台移动速度、摆动频率的影响作了参数化的设计研究；第5页，共16页，2022年，5月20日，7点40分，星期三滚法按摩滚法是“滚法推拿流派”的主要手法，属摆动类单式手法，具有刺激面积大，刺激力量强而柔和的特点。

第6页，共16页，2022年，5月20日，7点40分，星期三按揉法按摩按揉法属复式手法，按（垂直用力），揉（转动），属挤压类和摆动类手法的复合

第7页，共16页，2022年，5月20日，7点40分，星期三

医生用手背第5掌指关节背侧吸定治疗部位，肩关节放松，以肘关节为支点，前臂做摆动，带动腕关节的屈伸以及前臂的转动，使手掌背部在治疗部位上来回滚动，频率约每分钟120～160次。推拿手法按照中医理论有“补泻作用”，例如手法旋转方向“顺经为补，逆经为

泻”，手法运动方向“推上为补，推下为泻”。推拿机器人的动作采用来回双行程作用，遵循中医治疗的“平补平泻”作用原理。

滚法分析第8页，共16页，2022年，5月20日，7点40分，星期三

医生腕关节背屈，用掌根或全掌着力于治疗部位，沿z轴做垂直向下的按压，按压后绕z轴做轻柔缓和的环旋运动，并带动该处的皮下组织，做揉动，频率约每分钟120～160次。结合滚法和按揉法的特点，机构的运动输出矩阵可以写为：

按揉法分析第9页，共16页，2022年，5月20日，7点40分，星期三五自由度新型并联机构模型第10页，共16页，2022年，5月20日，7点40分，星期三并

联

运

动

推

拿

机

器

人第11页，共16页，2022年，5月20日，7点40分，星期三推拿机器人总装配图第12页，共16页，2022年，5月20日，7点40分，星期三

图为我们自行设计的电动推杆，通过一对角接触轴承将丝杆固定在杆件左端，另一端采用滑动支撑，滑动螺母与伸缩套管固定连接。由于伸缩套管外表面设计有轴向的导向槽，当丝杆转动时，螺母只能带动伸缩套管作直线运动。这样就把丝杆的转动转换成为两个套管的相对移动，此设计中采用了结构简单的梯形传动螺纹结构，如果要获得更好的传动特性可以采用滚珠丝杆的结构。第13页，共16页，2022年，5月20日，7点40分，星期三滚

法

运

动

仿

真第14页，共16页，2022年，5月20