外骨骼康复机器人上肢结构和手部机电控制系统的设计及仿真的任务书.docx

外骨骼康复机器人上肢结构和手部机电控制系统的设计及仿真的任务书
任务书
一、任务背景
近年来，随着人口老龄化和工伤等因素的增加，外骨骼康复机器人作为一种具有广泛应用前景的康复辅助设备，已成为研究的热点之一。基于此，本次课题组选题为“外骨骼康复机器人上肢结构和手部机电控制系统的设计及仿真”。
二、任务目标
1.设计外骨骼康复机器人上肢结构和手部机电控制系统，具有一定的可行性和实用性。
2.进行建模仿真，验证设计方案的正确性和有效性。
三、主要工作内容
1.调研相关技术和设备，了解外骨骼康复机器人的发展现状和发展趋势，掌握上肢结构和手部机电控制系统的设计理论和方法。
2.设计外骨骼康复机器人上肢结构，包括上臂、前臂和手部结构，确定结构参数和材料选型。
3.设计外骨骼康复机器人手部机电控制系统，包括传感器、执行器和控制器等模块的选型和布置，设计控制算法，实现手部的运动控制。
4.进行建模仿真，使用Solidworks等软件绘制上肢结构和手部机电控制系统的三维模型，利用ADAMS或MATLAB等软件进行运动仿真，验证设计方案的正确性和有效性。
5.总结分析研究结果，撰写论文或技术报告，形成完整的研究成果。
四、关键技术和难点
1.上肢结构的设计和优化：上肢结构的设计需要考虑人体工学、机械性能和功能性等因素，对于外骨骼康复机器人的应用具有至关重要的作用。
2.手部机电控制系统的设计和实现：手部机电控制系统的设计需要综合考虑多种控制算法和执行器选择，实现控制精度和稳定性。
3.建模仿真分析和验证：建模仿真是验证设计方案的重要手段，对于仿真软件的熟练使用和模型的建立具有较高的技术要求。
五、参考文献
1.王亮，隋飞，丁思雨等.外骨骼康复机器人技术研究进展[J].物理学报,2019,68(5):1-12.
2.张庆军，刘建忠，李敏等.基于仿生学的外骨骼康复机器人概述[J].计算机工程,2019,45(6):1-5.
3.WuG,SieglerS,AllardP,etal.ISBrecommendationondefinitionsofjointcoordinatesystemofvariousjointsforthereportingofhumanjointmotion—partI:ankle,hip,andspine[J].JournalofBiomechanics,2002,35(4):543-548.
4.ZhuangL,WeiZ,CuiH,etal.Designandcontrolofahandexoskeletonrobotforindexfingerrehabilitation[C].IEEEInternationalConferenceonAdvancedRoboticsandMechatronics,2018:1-6.
6.ZhangQ,LiuJ,LiuH,etal.Amonolithicsoftrobotwithintegrativehandexoskeletonforrehabilitation[J].IEEERoboticsandAutomationLetters,2018,3(4):3617-3622.
六、验收标准
1.设计方案合理、可行、规范、具有创新性。
2.建模仿真正确、有效，验证了设计方案的可靠性和有效性。
3.报告撰写规范、内容完整，表述清晰、准确、科学。
4.课题组成员应具有良好的学风和人品，积极合作，完成任务时要严格按照规定提交报告，不得抄袭剽窃、抄袭他人成果。
任务书制定人：XXX
任务书审核人：XXX
日期：20XX年XX月XX日