一体化假肢论文_张玉山

导读:本文包含了一体化假肢论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:假肢,应力,有限元,步态,小腿,厚度,静力学。

一体化假肢论文文献综述

张玉山[1](2016)在《操作感知一体化假肢的电气系统及触滑觉控制》一文中研究指出假肢手作为人手的替代品,在残疾人的日常生活中起到重要作用。提高假肢手的各项性能,使其更接近人手,一直是国内外研究者努力的方向。本文即以提高假肢手抓取过程中的拟人程度和稳定性为目标,在设计了电气控制系统的基础上,对假肢手如何模拟人手的抓握过程和如何在抓握时抑制物体滑动进行了研究。机械结构是假肢手的基础,而为了使假肢手实现人手的各项功能,还需要稳定可靠的电气控制系统。本文设计完成了一套模块化、分层式电气控制系统,包括硬件设计和软件设计,并通过采用刚柔结合的PCB设计,将电气控制系统集成于假肢手手掌和手指内部。该系统可实现对位置、力以及每指最多9路的触觉传感器信号的实时采集与处理、与上位机的实时通讯及对各手指的驱动控制。假手的拟人化程度是患者关注的一个重点。除了外形,重量等方面,运动状态是否和人手相近也是假手研究的一个重要方面。本文根据抓取分类学的研究,共选取了生活中最常用的5种抓取姿势作为研究对象。通过对实验中采集到的人手各关节角度信息进行分析处理,总结出了各抓取姿势的特征量,并将其映射到假肢手抓取控制中。人手在抓握物体时,可以通过触觉感知抓取状态,并在抓握力不足时及时调整,防止物体滑动。假肢手能够具备并自主实现这种功能具有重大意义。本文通过哈尔小波对假肢手在抓握物体并发生滑动时的触觉传感器信号进行分析,根据分析结果提出一种检测滑动的方法和一种基于该方法的能够抑制滑动的假肢手抓取控制策略。通过在假肢手上进行的对比实验表明,该滑动检测方法和控制策略能够在线实时的检测出滑动的发生并作出相应的调整,明显提高了假肢手的抓取性能。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2016-06-01)

肖爱平[2](2008)在《智能技术和机电一体化技术在假肢业中的作用》一文中研究指出现代假肢已经成为机电一体化技术和智能化技术的综合体。反过来,假肢技术的研究也将促进我国机电一体化技术、材料技术和智能化技术的发展。目前,世界残疾人总数约为4.5亿,其中80%生活在发展中国家。在我国,根据调查,2006年4月1日全国各类残疾人的总数为8296万人,其中肢体残疾2412刀人,占29.07%。与1987年调查结果比较,我国残疾人口总量增加,占总人口的比例上升。(本文来源于《机电一体化》期刊2008年02期)

宋瑞岭[3](2008)在《生物机电一体化假肢手的仿真系统》一文中研究指出随着生物机电一体化系统技术的发展,肌电控制仿人假肢手得到广泛研究。本学位论文开发了肌电控制欠驱动仿人假肢手的仿真系统。该系统可实现假肢手的操作过程模拟,用于欠驱动假肢手的运动特性以及力/力矩分配特性的计算机辅助分析。此外,该系统还可应用于假肢手肌电控制接口中生物信号处理与解码算法的模拟与验证,为肌电控制接口的研究和开发提供支持环境。论文的主要研究工作如下:建立了连杆机构欠驱动拟人假肢手的运动学和静力学模型,分析了影响拟人手抓取力分配特性的主要因素。开发了欠驱动假肢手的仿真系统,可实现假肢手的运动特性、抓取静力特性仿真以及基于肌电控制信号的操作仿真。开发了肌电信号采集与处理软件系统,完成了基于USB的通讯软件开发。主要包括下位机的固件程序和上位机的客户应用程序。软件系统可实现肌电信号的特征提取和模式分类。利用所开发的假肢手仿真软件系统和信号采集处理系统,构建了欠驱动假肢手的半物理仿真平台,完成了利用多通道前臂肌电信号控制虚拟手操作的实验。仿真系统进一步开发后可应用于欠驱动仿人假肢手的计算机辅助设计,并为生物/机械接口研究实验平台。(本文来源于《上海交通大学》期刊2008-02-01)

贾晓红,李小兵,王人成,金德闻[4](2007)在《一体化小腿假肢对线角度优化设计》一文中研究指出在一体化小腿假肢设计阶段,必须确定接受腔和腿管之间的正常对线角度。该文以矢状面和额状面2个对线角为设计变量,以异常对线下3个下肢生物力学特性参数与正常对线下相应取值偏差最小为优化目标,建立了优化计算模型。根据步态实验数据和小腿叁维动力学模型,采用二次插值法,计算并获得了最优对线角。矢状面有0.32°屈膝角,额状面有2.85°内收角,与实验测量值基本一致。该算法可以用于一体化假肢的数字化设计和传统组件式假肢对线准则的制订。(本文来源于《清华大学学报(自然科学版)》期刊2007年05期)

刘展,樊瑜波,钱英莉,张明[5](2006)在《一体化假肢与传统假肢生物力学模型的比较》一文中研究指出目的:应用有限元方法分析一体化假肢与传统假肢的应力分布特点,探讨一体化假肢的应力缓冲作用。方法:基于针对同一膝下截肢者设计的一体化假肢和传统假肢的真实几何构形,分别建立叁维有限元模型,同时考虑残肢和接受腔之间的接触作用,选用摩擦系数为0.5。施加HeelOff步态时相的载荷,比较分析一体化假肢和传统假肢模型的应力分布。结果:①一体化假肢和传统假肢模型中,接受腔的应力分布基本一致,各区域的应力值也较为接近。接受腔和假腿的过渡区域都为高应力区;两个模型在此区域的应力值则差异较大,一体化假肢的最大应力分别为16.1MPa和17.8MPa,而传统假肢则达到23.7MPa和28.6MPa,传统假肢的应力分别高于一体化假肢47.2%和60.7%。高应力区的面积也呈现出传统假肢明显大于一体化假肢的现象,传统假肢的高应力区从前端和后端一直延伸到外侧面。②两个模型软组织表面的应力分布规律基本一致,最大正应力和最大剪应力都出现在正面末端。传统假肢模型中残肢表面的最大正应力和最大剪应力分别为581.2kPa和178.7kPa,一体化假肢模型中残肢表面的最大正应力和最大剪应力分别为416.8kPa和118.3kPa。结论:一体化假肢的外形美观,且价格低廉,轻便,易于截肢者接受。一体化假肢在接受腔和假腿的过渡区域产生较为明显的应力缓冲作用,也降低了残肢表面的应力,生物力学性能明显优于传统假肢,将成为未来假肢发展的一个重要方向。(本文来源于《中国临床康复》期刊2006年33期)

樊瑜波,刘展,张明,蒲放,蒋文涛[6](2005)在《内骨架一体化小腿假肢的生物力学研究》一文中研究指出一体化假肢是以聚合物为材料从接受腔到假腿一体成型的新型下肢假肢 ,它比传统型假肢更经济、美观、轻便 ,具有较大的应用前景。目前的相关研究主要集中在设计与制作及少量的临床研究方面。由于一体化假肢与传统型假肢在结构上的差异 ,有必要对其进行应力分析。本研究的目的是开展内骨架一体化假肢的生物力学研究 ,本研究基于内骨架一体化小腿假肢的真实几何构型 ,建立叁维有限元模型 ,计算该模型在模拟HeelOff步态时相的载荷作用下的应力分布 ;在保持该模型的几何形状不变的情况下 ,建立了叁个不同壁面厚度的一体化小腿假肢的有限元模型 ,分析壁面厚度对一体化小腿假肢应力分布的影响 ;通过分别赋予模型四种不同高分子聚合物的材料力学特性值 ,分析不同材料的一体化假肢的应力分布特点 ;分别对模型施加与正常步态的五个典型时相对应的载荷 ,分析一体化小腿假肢在各步态时相的应力分布特点。本研究结果对一体化假肢设计有指导价值。(本文来源于《中国生物医学工程学报》期刊2005年01期)

刘展,樊瑜波,张明[7](2004)在《一体化小腿假肢在不同步态时相的应力分布》一文中研究指出在典型步态时相对一体化假肢进行应力分析,为一体化假肢的设计提供参考。采用一实验阶段的内骨架一体化小腿假肢的真实几何构型,并考虑残端软组织和骨,建立叁维有限元模型,分别施加HeelStrike、FootFlat、Mid Stance、HeelOff和ToeOff5个典型步态时相的载荷,计算假肢内的应力分布,采用VonMises应力为分析指标。结果表明:一体化假肢和软组织各区域的应力在HeelOff步态时相均为最大,假腿、接受腔、交界区域的最大VonMises应力分别为30MPa、18MPa、32.1MPa,软组织表面最大正应力为703.8kPa。HeelOff为步态周期中最不利的步态时相,一体化假肢的设计应该重点考虑满足该步态时相的强度要求。(本文来源于《四川大学学报(工程科学版)》期刊2004年05期)

刘展,樊瑜波,张明,蒋文涛,蒲放[8](2004)在《壁面厚度对一体化小腿假肢应力分布的影响》一文中研究指出一体化假肢是以聚合物为材料从接受腔到假腿一体成型的新型下肢假肢 ,它比传统型假肢更经济、美观、轻便 ,具有较大的应用前景。如同传统假肢 ,应力分析对于一体化假肢的构型设计和优化具有重要的意义。由于假肢中的应力大小及分布与其所用材料的力学特性密切相关。本文的工作是基于一实验用内骨架一体化小腿假肢的真实几何构型 ,考虑残端软组织和骨 ,建立一体化小腿假肢的叁维有限元模型 ;在保持假肢的几何形状不变的前提下 ,建立叁个不同壁面厚度的一体化小腿假肢的叁维模型 ,应用有限元分析方法 ,计算这些模型在模拟 Heel Off步态时相的载荷作用下的应力分布 ,分析壁面厚度对一体化小腿假肢应力分布的影响 ,为一体化小腿假肢壁面厚度的设计标准提供参考。结果表明 ,可以通过适当增加壁面厚度来减小一体化假肢的应力及软组织表面的压力。(本文来源于《生物医学工程学杂志》期刊2004年04期)

刘展,樊瑜波,张明,蒋文涛[9](2003)在《一体化小腿假肢的叁维有限元应力分析》一文中研究指出建立一体化小腿假肢和残肢的叁维模型 ,应用有限元分析方法 ,计算此模型在模拟 Mid- Stance步态时相的载荷作用下各节点的应力 ,从而得到此模型内外表面的应力分布 ,为一体化假肢设计的 CADCAM系统提供理论依据。计算结果表明 ,接受腔的应力值较小 ,假腿的应力值较大 ,高应力区出现在假腿下端及接受腔与假腿的交界区域。(本文来源于《生物医学工程学杂志》期刊2003年04期)

刘展,樊瑜波,张明[10](2003)在《一体化小腿假肢的叁维有限元应力分析》一文中研究指出一体化假肢是以高分子聚合物为材料,从接受腔到假腿一体成型的新型下肢假肢;而传统型假肢的假腿往往是一根金属杆,接受腔和金属杆之间用金属连接件连接。很明显,一体化假肢比传统型假肢更经济、美观、轻便,具有较大的研究价值,但目前一体化假肢还只是一个概念,尚未批量应用于临床。最近,一些学者和机构开始致力于一体化假肢的研发,但尚未涉及对一体化假肢的应力分析。由于一体化假肢与传统型假肢在结构上的差异,因此对一体化假肢(本文来源于《第七届全国生物力学学术会议论文集》期刊2003-10-01)

一体化假肢论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

现代假肢已经成为机电一体化技术和智能化技术的综合体。反过来,假肢技术的研究也将促进我国机电一体化技术、材料技术和智能化技术的发展。目前,世界残疾人总数约为4.5亿,其中80%生活在发展中国家。在我国,根据调查,2006年4月1日全国各类残疾人的总数为8296万人,其中肢体残疾2412刀人,占29.07%。与1987年调查结果比较,我国残疾人口总量增加,占总人口的比例上升。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

一体化假肢论文参考文献

[1].张玉山.操作感知一体化假肢的电气系统及触滑觉控制[D].哈尔滨工业大学.2016

[2].肖爱平.智能技术和机电一体化技术在假肢业中的作用[J].机电一体化.2008

[3].宋瑞岭.生物机电一体化假肢手的仿真系统[D].上海交通大学.2008

[4].贾晓红,李小兵,王人成,金德闻.一体化小腿假肢对线角度优化设计[J].清华大学学报(自然科学版).2007

[5].刘展,樊瑜波,钱英莉,张明.一体化假肢与传统假肢生物力学模型的比较[J].中国临床康复.2006

[6].樊瑜波,刘展,张明,蒲放,蒋文涛.内骨架一体化小腿假肢的生物力学研究[J].中国生物医学工程学报.2005

[7].刘展,樊瑜波,张明.一体化小腿假肢在不同步态时相的应力分布[J].四川大学学报(工程科学版).2004

[8].刘展,樊瑜波,张明,蒋文涛,蒲放.壁面厚度对一体化小腿假肢应力分布的影响[J].生物医学工程学杂志.2004

[9].刘展,樊瑜波,张明,蒋文涛.一体化小腿假肢的叁维有限元应力分析[J].生物医学工程学杂志.2003

[10].刘展,樊瑜波,张明.一体化小腿假肢的叁维有限元应力分析[C].第七届全国生物力学学术会议论文集.2003

论文知识图

「的一体化假肢的实际使用情...以ofProsthetiesandorthoties的网页“...一体化小腿假肢模型的单元划分情况(b)用S丁L文件调节壁面厚度...传统型假肢的模型及单元划分情况等设计、制造一体化小腿假肢的全...

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