个人卫生护理机器人辅助站立系统设计

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随着国民生活水平不断提高以及医疗公共卫生事业快速发展,我国已经步入老龄化社会,老年人口在总人口中所占的比例日渐升高。而高龄老年人的自我照料能力差,主要由家庭护理,护理费用高,劳动强度大,护理条件急需改善。一种卫生护理机器人的研制对于这些问题的解决具有正面积极的作用,这对于提高老年人和残疾人的生活质量,保证我国社会稳定发展具有重要意义。然而,高龄老年人和残疾人在洗浴过程中并不能像正常人一样轻松站立或坐下,而且由于年龄的增长或者是意外伤害,他们的下肢各关节可能不足以去支撑他们的身体自重。同时,个人卫生护理机器人的空间有限,且搓澡装置需要与座椅相连,还要保证人体在站立和坐姿状态下都能为其搓澡。这就需要一种特殊的辅助站立装置。为此,本文设计了一种可适应人体体型差异的、可减轻人体自重的、满足卫生护理机器人要求的可调式起坐辅助站立系统。首先,论文对人体站立运动过程进行了分析和对卫生护理机器人总体设计方案做了介绍,通过分析卫生护理机器人总体方案的要求,设计了一种两自由度协调运动向后站立、具有减重和自动调节功能的折叠式辅助站立座椅,并进行了运动学与动力学仿真。其次,通过对现行控制系统的比较分析,结合辅助站立座椅实际,对控制系统进行了设计。然后,依据控制系统总体要求,对系统硬件进行了选型购买,并加工制作了一台实验样机。最后,通过编写运动控制程序,对实验样机进行了可行性实验调试,并对实验数据进行了初步分析,为样机的进一步优化提供了依据。结果表明本辅助站立系统的设计不但满足了卫生护理机器人的总体设计要求,更有效地解决了高龄老年人和下肢行动障碍者在洗浴过程中站立困难和难以长久站立的问题,提高了他们的生活自理能力和生活质量。
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