护理机器人行走及手臂系统的设计
绳驱动康复护理机器人控制设计
汇报人： 2024-01-08
目录
• 引言 • 绳驱动康复护理机器人概述 • 绳驱动康复护理机器人控制系
统设计 • 绳驱动康复护理机器人实验研
究 • 结论与展望
01
引言
研究背景与意义
背景
随着人口老龄化的加剧，康复护理需求日益增长，传统的康复护理方式已无法 满足需求。绳驱动康复护理机器人作为一种新型的康复护理技术，具有操作简
针对脊髓损伤患者，进行 下肢运动功能康复训练。
脑卒中康复
针对脑卒中患者，进行上 肢和下肢运动功能康复训 练。
关节疾病康复
针对关节疾病患者，进行 关节活动范围和肌肉力量 的康复训练。
绳驱动康复护理机器人的发展趋势
01
02
03
04
个性化定制
根据患者的具体病情和需求， 定制个性化的康复训练方案。
04
绳驱动康复护理机器人实验研 究
实验设备与环境搭建
01
实验设备
选择合适的绳驱动康复护理机器 人，包括机器人主体、驱动绳、 传感器等关键部件。
环境搭建
02
03
设备安装与调试
根据实验需求，搭建适合的实验 环境，包括康复训练室、控制室 等。
确保所有设备正确安装并正常运 行，对机器人进行初步调试，确 保其性能稳定。
控制系统优化
通过优化控制算法，实现了机器人的精确运动控 制和柔顺性，提高了康复护理的效率和安全性。
3
实验验证
通过实验验证了机器人的性能和效果，证明了其 在康复护理领域的实用性和有效性。
未来研究方向与展望
智能化发展
进一步研究机器人的智能化技 术，实现自主感知、学习和适 应能力，提高康复护理的智能
家庭护理机器人的设计
器 ，用于对 地面 的信 息识 别 。
４ 软件模块与调试
软 件是 机 器 人 的灵 魂 ，行走 、避 障 、搜寻 、抓 举 、搬 运 、放
置等 操作 行 为都需 要软件 来 完成 。在 设计 中 ，我们将 上述 六个 操作
（ 下转 第４ 页 ） 一 ０
成一 系列 的操作 计划 ，依据 实际 环境 状况做 出相 应 的应变 操作 ，处 理突 发事件 ，执 行后 续任 务 。本文 介绍 的机器 人是 ２ １年 中 国机器 ００ 人 大 赛 医疗 与 服 务机 器 人 比 赛项 目一等 奖 获 奖 作 品家 庭 护理 机 器
人 。该机 器人 设计 目的是为家 庭 老弱病 残孕 等行 动不便 者提 供 日常
机 械手 的安装 位置 。机 械手 可 以根 据 实际 的操作 要求在 垂 直或
水平位 置上进行 调整 ，本模型 由于模 块条件限制 ，未 安装调节装置 。
在机 械 手 下 侧 安装 超 声 波传 感器 ，可 以用 来 “ ”到 要抓 取 看
的物品。超声波测距传感器灵敏度高，精度１ｍ，满足护理机器人 ｃ
家庭护理机器人的设计
明子 成
正德 职 业技 术 学 院 。江 苏南 京 。２ １ ０ １ １０
摘 要 ：本文 介绍 ２ １年 中国机 器人 大赛 医疗 与服 务机 器人 比赛 项 目一等 奖获 奖作 品家 庭护 理机 器人 ，具 体 阐述机 ００
器人 的总体 设计 、硬 件结构 、软 件 调试等 。
选 择灰度 传感 器 的理 由是 ： 移动 ；２ － ＤＳ５０ 字舵机 用 于机器 人 腰部 ，以实现 机器 人 弯腰 ４ Ｃ ５０ ￣
等腰 部动 作 ；６ Ｃ ５０ ￣ 字舵 机用 于机 器 人 的机 械 臂上 ，以完 个 ＤＳ５ ０
六自由度上肢康复机器人机构设计及轨迹规划
编者按 在国家加快实施创新驱动发展战略的大背景下，“医工融合”“医工转化”已经成为医疗行业的研究热点。
康复机器人是医工融合的一个重要分支，其研究主要集中在康复机械手、智能轮椅、假肢和康复治疗机器人等几个方面，涉及康复医学、机器人学、人工智能、生物力学、机械学、材料学、计算机科学等诸多学科。
目前，康复机器人已被广泛应用于康复治疗、假肢和康复护理等领域，它可以代替治疗师为患者做长时间的、简单的重复运动，且能够保持相同的速度和力量，从而确保康复训练的舒适性和稳定性。
康复机器人主要适用于脑卒中、脑外伤、脑瘫等引起的肢体瘫痪以及肌腱或韧带断裂、脊髓损伤等运动创伤的早期康复训练等。
它作为一种新兴的康复辅助技术，不仅可以帮助康复患者进行更好的康复训练和治疗，还极大地提高了康复的效率和精度，从而使患者获得更好的康复效果。
未来的康复机器人将会朝着更加智能化、可穿戴化和远程化方向发展，助力康复治疗和医疗服务水平的不断提升。
本刊一直关注医工融合在康复治疗领域的新技术、新发展，本期从相关医疗机器人的研发设计、构型特点、技术要点、分类和功能原理等方面入手，策划了“医工融合与康复机器人专栏”，以期为各位专家、同仁共同探讨和促进医工融合与康复机器人的发展提供一个交流平台。
六自由度上肢康复机器人机构设计及轨迹规划张邦成，兰旭腾，刘帅，庞在祥（长春工业大学机电工程学院 吉林 长春 130012）摘 要本研究设计一款六自由度上肢康复机器人，机器人采用绳索驱动、串并联相结合的关节结构形式，能够牵引偏瘫患者的上肢实现多个关节且活动范围较大的康复运动训练。
针对上肢康复机器人机构适用性问题，基于运动学理论和D-H坐标系法建立上肢康复机器人本体D-H参数模型，根据空间坐标向量之间的平移、旋转关系，对运动序列建模分析，求解正运动学，通过封闭解法求解逆运动学。
基于运动学分析结果，提出五次多项式函数关节空间轨迹规划方法，对上肢提拉抬肘运动进行轨迹规划仿真，验证了康复运动过程中的运动能力。
无人医疗护理机器人控制与操作系统设计
无人医疗护理机器人控制与操作系统设计随着人口老龄化的加剧和医疗资源的不均衡分布，无人医疗护理机器人作为未来人工智能技术的一个重要应用领域，正逐渐引起人们的关注和重视。
无人医疗护理机器人能够为患者提供全天候、高质量的医疗护理服务，减轻医护人员的负担，提高医疗服务的效率和质量。
然而，要保证机器人能够准确、安全地执行各种任务，需要一个完善的控制与操作系统设计。
在无人医疗护理机器人的控制系统设计中，首先需要考虑的是机器人的定位和导航功能。
机器人需要能够自主地在医院或养老院等医疗机构的室内环境中准确地定位和导航。
对于定位功能，常见的技术包括视觉导航、激光雷达、惯性导航等。
机器人应具备自主避障的能力，能够识别并规避障碍物，确保在无人情况下执行任务时的安全性。
其次，机器人的操作系统设计需要考虑到多种功能的集成与协作。
无人医疗护理机器人需要能够完成基本的监护、测量和治疗等任务，并且能够与医疗设备和系统进行有机的连接与交互。
例如，机器人应该能够准确测量患者的体温、血压等生命体征，并及时传输给医护人员进行监控和处理。
此外，机器人还应该能够与医疗系统进行数据的共享和交换，以提供更加全面和准确的医疗护理服务。
针对无人医疗护理机器人的控制与操作系统设计，还需要考虑人机交互的友好性和便捷性。
医疗机构中的工作人员以及老年患者可能对机器人的操作技术了解程度有限，因此机器人操作系统应该具备良好的用户界面设计，方便用户进行指令输入和数据查看。
控制界面应该简洁明了，指令输入方式应该简单易懂，以提高机器人的使用效率和准确性。
此外，为了确保无人医疗护理机器人的安全性，还需要考虑数据的隐私保护和网络安全。
机器人操作系统应具备完善的数据加密和权限控制机制，以防止患者隐私信息的泄露和不当使用。
同时，机器人的网络连接应采用安全的协议和防护措施，阻止未经授权的访问和攻击。
最后，为了保障无人医疗护理机器人的稳定性和可靠性，操作系统的设计还需要考虑硬件和软件的兼容性。
三自由度上肢机械助力外骨骼模型设计
三自由度上肢机械助力外骨骼模型设计摘要机械外骨骼是近年来的研究热点，从各类康复机器人的研制到军事上机械战甲的开发，各类成果见诸报端，机械外骨骼的主要功能是协调运动，提供助力，使运动更加轻松省力。
随着我国老年人口的增多以及庞大的残疾人口基数，机械外骨骼的研制在我国有着现实的意义。
本次设计主要针对医院，敬老院和普通家庭的日常护理，帮助护工照顾失去运动能力的老年人和病患，协助其完成对病人的翻身，转移病床和将病人抱到轮椅上等基本的护理工作。
通过查询中国成年人口平均身体尺寸，估算一个大致的尺寸数据，采用三维建模软件UG进行模型制作，并通过计算校核，设计满足要求的弹簧，最后将三维图形装配起来，验证本次机械外骨骼的合理性。
为了实现协调助力的目的，本次设计的机械外骨骼在关节处采用了创新的机械结构，外部的大轮嵌套在内轮上，弹簧内置，既保证了材料的刚度强度要求，又保证了结构的合理性。
随着科学技术的提高，机械外骨骼助力系统朝着更加先进化，智能化和小型化的方向发展，新材料新加工工艺的采用，人工智能的应用都在促使此类研究的不断发展。
关键词：机械上肢外骨骼；三维建模；助力；压缩弹簧；护理Three - degree - of - freedom upper limb machinery for externalskeletal designAbstractMechanical exoskeleton is a hot research topic in recent years, the development of various types of rehabilitation robots into military mechanical armor development, all kinds of results reported in the newspapers, the main function of mechanical exoskeleton is the coordinated movement, provide assistance, is the movement more easily. With the increase of the elderly population and the large population base of disability, the development of mechanical exoskeleton is of practical significance in china. This design mainly aims at the hospital, the daily nursing homes for the elderly and ordinary families, help carers lose ability to exercise the elderly and sick, assist the patient to turn over, transfer will hold to the wheelchair beds and patient basic nursing work. By querying the average body size China adult population, estimated a general size data, using 3D modeling software UG modeling, and through the calculation of the design to meet the requirements of the spring, the 3D assembly, the validation of the rationality of mechanical exoskeleton. In order to achieve the goal of boosting coordination, the design of the mechanical exoskeleton of the mechanical structure innovation in the joints, the external gear wheel spring, nested, built-in, ensure the stiffness and strength of materials, but also ensure the rationality of the structure. With the improvement of science and technology, mechanical exoskeleton power system towards a more advanced, intelligent and miniaturization, the new processing technology of new materials, the application of artificial intelligence are constantly promote the development of this kind of research.Key words: Mechanical upper limb;Exoskeleton;3D modeling;Power assisted compression; Spring care目录1 前言 (1)1.1 项目分析 (1)1.2 研究现状 (1)1.3 研究难点 (2)2 人体结构及运动学分析 (5)2.1 人体结构学分析 (5)2.2 项目方案分析 (5)2.3 人体基本尺寸数据 (6)2.4 上肢运动特性 (7)3 关键节点结构的设计与分析 (10)3.1 结构方案分析 (10)3.2 外骨骼各部件的拆分 (11)3.3 设计参数的确定 (11)3.4 上肢机械助力外骨骼的运动学分析 (12)4 外骨骼各部件的设计 (16)4.1 肘关节设计 (16)4.2 肘关节弹簧的设计计算 (17)4.3 肩关节的设计 (23)4.4 肩关节弹簧的设计 (24)4.5 腕关节及手掌支板的设计 (29)4.6 前臂与上臂的设计 (29)4.7 脊背的设计 (30)5 上肢机械外骨骼装配图 (32)5.1 三维建模软件UG介绍 (32)5.2 上肢机械助力外骨骼装配图 (32)5.3 基于UG软件的上肢结构运动仿真 (34)6 总结与展望 (38)6.1 总结 (38)6.2 展望 (38)1 前言1.1 项目分析在目前的中国社会中，60岁以上的老年人口越来越多，据第6次全国人口普查的数据可知[1]：全国60岁以上人口为177648705人，占总人口的比例为13.26%，与2000年第五次人口普查数据相比，60岁以上老年人口比重上升了2.93个百分点，由国际惯例可知，当一个国家或地区60岁以上的老年人口占人口总数的10%，或65岁以上老年人口占人口总数的7%，即意味者这个国家或地区进入了人日老龄化社会，因此我国早已进入了人口老龄化社会，而且老龄化程度在提高。
人工智能驱动的机器人手臂系统设计及评估
人工智能驱动的机器人手臂系统设计及评估现代科技逐渐发展，人工智能技术已经广泛应用于多个领域。
在制造业中，人工智能技术同样发挥着重要作用。
其中，机器人手臂系统作为制造领域中的标志性应用之一，其发展趋势和技术特点也变得越来越重要。
本文将从设计和评估两个方面来讨论人工智能驱动的机器人手臂系统。
一. 设计1.1 机器人手臂简介机器人手臂由手臂机构、末端执行器、驱动电机、控制电路和传感器组成。
手臂机构是机器人手臂的支架架构，同时也是机器人手臂工作的物理框架。
末端执行器是机器人手臂的最终工作部分，其中包括夹爪等设备。
驱动电机是机器人手臂的动力来源，控制电路用于控制各个部件的运动，传感器则用于监控机器人手臂的运动状态。
1.2 机器人手臂驱动目前机器人手臂的驱动方式主要有两种，分别为单个伺服电机和多个伺服电机。
单个伺服电机采用地盘控制方式，可以较为便捷地进行计算。
多个伺服电机采用电气设计，但是这种设计方式较为复杂，需要较高的技术水平。
1.3 机器人手臂控制机器人手臂的控制方法主要包括运动和成像两种方式。
其中，运动控制方法是指机器人手臂在运动时控制的方式，即通过控制电机的转速和方向来控制机器人手臂的运动。
成像控制方法是指通过机器视觉技术，即使用相机和图像处理算法来控制机器人手臂的运动。
1.4 机器人手臂智能化人工智能技术将机器人手臂推上了一个新的高度，赋予机器人手臂更高的自主性和智能化。
机器人手臂智能化的关键在于掌握机器人手臂和周围环境的状况，并根据实际需求进行相应的决策。
目前技术发展已经很成熟，例如在自动化流水线中实现了对产品的检测、抓取和分拣等。
二. 评估2.1 功能评估机器人手臂需要具备灵活、高效、精准的工作能力，具体表现在如下方面：(1) 精度：机器人手臂需要具备较高的精度，以保证制造品质(2) 速度：机器人手臂需要具备较高的速度，以保证生产效率(3) 稳定性：机器人手臂需要具备较高的稳定性，以保证工作质量(4) 安全性：机器人手臂需要具备良好的安全性，以保障生产场所和操作人员的安全。
机器人手臂运动控制系统的设计与实现
机器人手臂运动控制系统的设计与实现机器人技术的不断发展已经开始影响到人们生活和生产的各个方面，机器人手臂作为机器人的重要部件，具有强大的运动性能和操作能力，广泛应用于制造、医疗、军事和航空等领域。
而机器人手臂的精确控制系统则是其得以高效、准确地完成任务的关键。
机器人手臂控制系统主要包括机械结构、运动控制、电气控制、感应传感和通讯网络等技术领域。
本文将主要针对机器人手臂运动控制系统的设计和实现进行讨论。
一、机器人手臂运动控制系统概述机器人手臂运动控制系统主要是通过对电机控制、角度传感、电源分配、驱动器等基础设施进行管理与控制，实现机械臂柔性的、动态的高精度运动，这些运动控制包括：1、关节运动控制关节运动控制是机器人手臂控制的核心所在，它能够控制机器人手臂完成精确的多轴位置控制。
关节控制通常由电机控制器和角度传感器组成。
2、全局运动控制全局运动控制能够实现机器人手臂在其工作范围内做二维和三维运动，而非仅仅是关节运动。
全局控制通常使用运动规划器和轨迹生成器来实现。
3、反应性控制反应性控制能够使机器人手臂快速响应外部刺激。
反应性控制通常使用接触、碰撞和飞行路径跟踪等技术来实现。
二、机器人手臂运动控制系统的构成机器人手臂运动控制系统主要由硬件与软件两部分组成，硬件分为基本组件和驱动系统组成。
而软件则包括机器人操作系统、控制算法、运动规划器等。
1.基本组件机器人手臂的基本组件主要包括：（1）关节执行器：通过电机控制器驱动步进电机或伺服电机，驱动机械臂的直接执行部分。
（2）传感器：角度传感器是机器人手臂控制中用于得到电机转角和机械臂位置的核心传感器。
（3）输入输出模块：为机器人手臂控制提供所需信息，例如碰撞检测、摄像机数据和陀螺仪数据等。
（4）通讯总线或通讯网络：将各个模块连接成一个整体的网络，实现信息的共享和传输。
2.驱动系统机器人手臂的驱动系统主要包括：（1）步进电机驱动器：负责控制步进电机。
（2）伺服驱动器：负责控制伺服电机。
机械臂的控制系统设计
机械臂的控制系统设计机械臂是一种可以完成复杂工作的工业机器人。
它具有类似于人类手臂的结构，可以在三维空间内进行移动和抓取等动作。
机械臂的控制系统设计是指对机械臂进行控制的硬件和软件系统的设计。
本文将从机械臂的结构和动作规划两个方面对机械臂的控制系统设计进行阐述。
首先是机械臂的结构设计。
机械臂通常包括底座、臂架、关节、末端执行器等部分。
底座是机械臂固定在工作平台上的基础部分，通常采用电机驱动来实现旋转，以使机械臂具有在水平面上移动的能力。
臂架是机械臂的主支架，用于支撑和连接关节部分。
关节是连接臂架和末端执行器的部分，通过电机驱动来实现关节的转动。
末端执行器是机械臂的最末端部分，用于完成具体的操作任务，例如抓取、切割等。
这些部分之间的结构设计需要考虑机械臂的稳定性、承载能力和动作能力等因素。
其次是机械臂的动作规划。
机械臂的动作规划是指根据任务要求和环境条件，通过计算和优化，确定机械臂的运动轨迹和关节运动的控制参数。
机械臂的动作规划需要考虑以下因素：路径规划、避障规划、速度规划和力控规划。
路径规划是指确定机械臂末端执行器的运动轨迹，通过数学算法可以实现直线运动、曲线运动和圆弧运动等。
避障规划是指保证机械臂在运动过程中不与障碍物碰撞，通过传感器、反馈控制等手段可以实现避障功能。
速度规划是指确定机械臂的运动速度和加速度，通过动态分析和优化可以实现快速而平滑的运动。
力控规划是指对机械臂施加的力进行控制，可以实现抓取、拿捏和装配等复杂的操作。
在机械臂的控制系统设计中，硬件部分需要选择合适的传感器、执行器和控制器等设备，以实现机械臂的定位、测量、控制和通信等功能。
软件部分需要开发编程算法和控制策略，以实现机械臂的动作规划、运动控制和自主决策等功能。
机械臂的控制系统还需要考虑实时性、稳定性和可靠性等方面的问题，以确保机械臂在工作过程中的安全和可靠性。
机械臂的控制系统设计是一个复杂而关键的任务，需要综合考虑机械臂的结构和动作规划等因素。
基于机器人技术的智能病房护理系统设计
基于机器人技术的智能病房护理系统设计智能病房护理系统的设计是基于机器人技术的现代医疗领域的重要创新。
通过将机器人与先进的人工智能相结合，该系统能够提供高效、精确和个性化的护理服务，有效改善患者的生活质量和医疗照顾标准。
一、技术背景和需求分析随着人口老龄化的不断加剧，长期照护的需求日益增长，传统护理系统已经无法满足人们对高质量和个性化服务的需求。
因此，利用机器人技术为智能病房提供护理服务变得尤为重要。
这种智能病房护理系统需要满足以下关键需求：1. 智能监控和诊断能力：基于机器学习和人工智能技术，系统能够监测患者的生理指标，如心率、血压和体温，并提供早期风险预警和自动诊断功能。
2. 个性化护理计划：基于患者的医疗记录、病情和健康需求，系统能够自动生成个性化的护理计划，并为患者提供准确和及时的护理指导。
3. 自主移动和定位能力：机器人能够自主导航和移动，根据患者的位置信息快速到达不同的病房区域，同时避免与其他人或物体碰撞。
4. 自动药物管理：机器人可负责药物的发放和记录，确保患者按时服用药物，并避免用药错误，以提高治疗效果和降低医疗风险。
5. 患者交流和娱乐功能：机器人配备人机交互界面，可以与患者进行语音交流，帮助患者解答疑问并提供心理支持，同时提供电影、音乐等娱乐资源，提高患者的情绪和心理状态。
二、智能病房护理系统的设计原则和技术组成为了满足上述需求，智能病房护理系统的设计应遵循以下原则：1. 可扩展性和模块化：系统应具备可扩展性，能够方便地添加新的硬件设备或软件功能，并支持模块化设计，以便于定制和适应不同的医疗机构需求。
2. 数据安全和隐私保护：系统应采用先进的数据加密技术和访问控制机制，确保患者的个人隐私和医疗数据的安全性。
3. 用户友好性：系统应具备直观、易用的用户界面，使医护人员和患者能够方便地操作和使用。
4. 系统可靠性和稳定性：系统应具备高可靠性，确保设备和功能的稳定运行，减少故障和错误发生的可能性。
机器人护理服务的设计与实现
机器人护理服务的设计与实现第一章：引言自从机器人技术问世以来，机器人已经成为了现代化社会中极为重要的一项技术。
机器人不仅可以帮助人们完成重复性、繁琐的工作，还可以为老人提供护理服务，这对于人口老龄化的社会来说意义重大。
机器人的智能化、自主化是机器人护理服务的重要发展方向。
本文将从机器人护理服务的应用场景、机器人护理服务的关键技术方面，以及机器人护理服务的设计与实现等多个维度来深入探讨机器人护理的未来发展趋势与方向。
第二章：机器人护理服务的应用场景2.1 医院、养老院机器人可以在医院等场景中为病人提供监护、输液、送药等服务，能够减轻医护人员的工作负担。
同时，在养老院等场景中，机器人可以为老年人提供起床、洗漱、换衣等服务，使老年人的生活变得更加方便和舒适。
2.2 家庭机器人在家庭中的应用也非常广泛，例如机器人可以为患有偏瘫、脑卒中等疾病的患者提供辅助治疗，为老年人提供紧急呼叫、智能导航等服务，使他们能够更加独立、便捷地生活。
第三章：机器人护理服务的关键技术3.1 机器人智能化机器人智能化是机器人护理服务的重要发展方向。
智能机器人需要具备语音识别、图像识别、自主路径规划等技术，才能更好地为用户提供优质的服务。
3.2 机器人自主化机器人自主化是指机器人在执行任务时不仅能够根据任务要求自主调整路线和速度，还能够根据周围环境自主决策，这对于机器人护理服务的安全性和可靠性至关重要。
3.3 机器人人机交互机器人护理服务需要与人进行人机交互，因此，机器人的交互设计对于机器人护理服务的用户体验至关重要。
好的交互设计可以让用户更加容易、自然地与机器人交互，提高机器人护理服务的接受度和用户体验。
第四章：机器人护理服务的设计与实现4.1 机器人护理服务的需求分析机器人护理服务的设计与实现需要首先进行需求分析，确定服务对象、服务内容、服务形式等方面需要考虑的因素，为机器人护理服务的设计提供基础。
4.2 机器人护理服务的系统设计机器人护理服务的系统设计需要考虑机器人硬件、软件、网络等方面的设计，基于需求分析进行机器人护理服务的系统方案设计。
医疗护理机器人机械手的设计及其运动学分析
２２ 手指 间相对 尺寸 ．
图 ２所 示 ， 机械 手有 两
／ Ｆ
个手 指 之 间 的相 对 结 构 尺 寸 ： 指和 中指 之间 的距 离 食
一
周 ２ 两指抓取物体
点 和 人手不 谋 而合 所 以医疗护 理机 械手 手指关 节运 合拇 指 完成对 物体 的抓 取 ， 动 副采用 转动 副以获 得好 的灵活 性 ： 也 可 以单 独 对 物体 进 行 抓
．
２ 手指 的结Байду номын сангаас 型式
取 ， 图 ２所示 ， 如 由此 可以 确 定 。的值
据调查 ， 人体平均手指长 度为 ｌ４５０ ｒ ４ ｍｍ，＝８０ｍｍ， ＝ ｈ２ ． ０ １．０ ｍ。多指 机械 手 的结构 尺 寸可 以参 考人 类手 指 ６５ｒ ａ 的长 度 比例 ． 以适 当放大 或缩 小 ， 根据所 设 计的 多指 加 或 机械 手的 使用场合 作适 当的尺 寸调 整。
一
盛
（） １
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以 实 现 一 定 的 精 细 操
作 ， 利用 摩 擦可 以对 如
又 ａ ２（ｌｆ ）ｎ ＋ｃｓ ． ｒ０时 ，＝ （１ｌ ）ｉａ ＝ ［２ 三 ｓ ａ ｒｏｅ］当 ＝ ＋＋ ｌ ａ２ ｆ ２ ｓｎ ． ＋ ３
当 ／ ４ ．０ １ ４ ｍｍ，＝ ８ ０ ｍ，＝ ６ ０ ．时 ，＝４９ ｍｍ。 ＝ ５ １ ２ ０ ｒ ６ １３ ｍ， ２ ａ ３ ｌ ￣ ａ
根据 现有 机械 手 的情况 ，每个 手指 一般 采用 ３个 运 动副 。手指 的结构 型式 共有 ８ 如 图 １ 种 所示 ：此 时 ， 理 最 想的结 构应 能够保 证 手指末 端点 实现一 定范 围 内的任 意 位置 。在 这 ８ 结构 中 ． 种 只有 ａ和 ｈ以及 ｄ ｅ 同一 种 和 是
多功能智能陪护机器人的研究与设计
多功能智能陪护机器人的研究与设计摘要：基于“大数据＋智能科技”的模式，重要意义在于这是智能家居时代产学研生态链上的一次探索。
顺应当下“智能硬件＋物联网技术＋电商服务”的用户购买使用习惯及社会发展的大趋势，人工智能助老服务机器人的出现有效解决了人口老龄化造成的社会护理人员不足的问题，同时也在很大程度上提高了老年人生活水平。
本文通过研究人工智能助老服务机器人设计的原则，人工智能技术的途径，人口老龄化的快速到来以及家庭结构的巨大变化给我国在老年养老和病痛护理方面施加了重磅压力。
智能陪护机器人个性化定制生产模式为依托，旨在满足未来老年人智能化养老服务需求以及个性化需求的意愿基础上解决老龄化社会难题。
关键词：设计评价；服务机器人；人机对话依托武汉学院大学生创新训练项目，指导老师王嘉仪、龚鸣敏项目基金号：2019GA066新工科背景下高校新生工程认知及创新能力培养研究。
1 研究背景近年来，随着全球人口进入老龄化，如何解决老年人的看护问题，已经成为各国政府需要解决的社会问题。
陪护机器人是一种半自主或全自主工作的服务机器人，它能完成有益于人类健康的服务工作，具有灵活、智能，性价比高等特点，具有巨大的商业应用前景。
目前国外研制的陪护机器人智能化程度高，人机交互性好，但是价格昂贵，限制了陪护机器人的普及。
而国内陪护机器人的研制尚处于起步阶段，已有的陪护机器人功能简单，智能化程度低，尚不能真正实现老年人陪护。
因此，需要一款低成本的多功能智能陪护机器人为空巢或养老院中的老人提供专门陪护。
随着中国城市化进程不断推进，多年计划生育政策的实施，很多家庭正面临着一对夫妇赡养四位老人的社会难题，再加上老年人口逐渐增加，人口老龄化的问题逐渐凸显，使得老年人的养老和病痛护理面临很大的压力。
人工智能助老服务机器人的出现有效解决了人口老龄化造成的社会护理人员不足的问题，同时也在很大程度上提高了老年人生活水平。
本文通过研究人工智能助老服务机器人设计的原则，人工智能技术的途径，人工智能助老服务机器人在实际生活中的应用情况，以期在人工智能助老服务机器人设计领域贡献自己的绵薄之力。
智能医疗护理机器人的设计与实现
智能医疗护理机器人的设计与实现第一章：绪论智能医疗护理机器人作为现代医疗技术的一种创新应用，其出现是为了解决近年来人口老龄化、医疗资源紧缺等问题，为病患提供更好的医疗服务。
智能医疗护理机器人具有自动、智能、低成本等优势，是未来医疗技术领域的发展趋势。
本文着重介绍智能医疗护理机器人的设计和实现，包括机器人的构造与设计、机器人的系统架构、机器人的智能控制和机器人的应用场景等方面。
第二章：智能医疗护理机器人的构造与设计智能医疗护理机器人的构造与设计是整个系统的基础，在设计过程中需要考虑到机器人的功能需求、实现原理和机器人外形等问题，以下是智能医疗护理机器人的构造与设计要点：1. 机器人整体结构设计。
机器人一般由机械手臂、移动底盘、触摸屏、视觉系统等部分组成，这些部分需要形成一个整体结构，以便机器人能够自主完成各种任务。
2. 机械手臂的设计。
机械手臂作为智能医疗护理机器人的重要组成部分，其设计必须充分考虑到机器人的操作需求。
机械手臂需要具备较好的灵活性，以便完成各种手术操作及其他任务。
3. 移动底盘的设计。
移动底盘负责机器人的移动，同时还要提供机器人稳定的支撑力。
移动底盘设计时需要考虑机器人在不同环境下的运动特征和稳定性要求，以确保机器人能够在各种情况下正常工作。
4. 触摸屏的设计。
触摸屏负责显示机器人操作界面，操作者可通过触摸屏进行机器人的操控。
触摸屏的设计需要考虑到界面友好性和操控便利性，同时还需要考虑到触摸屏的耐用性和安全性。
第三章：智能医疗护理机器人的系统架构智能医疗护理机器人的系统架构是机器人实现自主操作的重要基础，系统架构包含了机器人的操作程序、传感器、控制器和处理器等部分，以下是智能医疗护理机器人的系统架构要点：1. 传感器的选择和布置。
传感器负责采集机器人周围环境的信息，以及机器人自身状态信息。
智能医疗护理机器人需要选择合适的传感器种类，以便更好地完成各种任务，并提高机器人的控制和辨识能力。
护理机器人行走及手臂系统的设计
摘 要随着老龄化的加剧和医患护理费用的增加，对能为患者与行动不便的老人等提供 简单护理的机器人的需求也变得更加急切，本课题设计的护理机器人的整个过程中， 综合应用所学知识，不断获取和完善相关的专业知识，达到知识的增加与能力的提高 的目的。
本文介绍了国内外护理机器人技术的发展现状及前景，按课题需要进行护理机器 人手臂和底盘行走系统的结构设计，手臂为三自由度手臂，用电机带动扇形齿轮的啮 合实现手抓的放松与夹紧，底盘行走则采用双电机带动，实现差动行驶。
进行部件、 电机选型并对手臂齿轮的传递强度进行计算，最后从硬件和软件两个方面设计了单片 机在机械手控制中的应用。
设计了单片机的控制电路，绘制了程序流程图。
关键词：护理机器人，机器人手臂，行走系统，单片机ABSTRACTWith the increased of aging and the cost of doctorpatient care .The demand for simple care robot for patients of the elderly has become more urgent, Throughout the process of the design of the subject of care robot, need an integrated application of knowledge, access and improve the relevant expertise to achieve the purpose of increasing knowledge and capabilities.This article introduces the development status and prospects of the nursing robotics domestic and international , design the care robot arm and chassis walking system according to the requirement, the degree of freedom for arm is three, use the motor drive the fan gear stretch and clamp, the chassis have twomotor drives to achieve the differential driving. And finish the selection of the parts and the motors.As well as the checking of the transmission intensity of arm gears.At the last design application of the microcontroller in the robot in both hardware and software .Design of the MCU control circuit, draw the program flowchart.Key words: care robot, robot manipulator,move system, SCM目 录1 绪论 (1)1.1 护理机器人概述 (1)1.2 课题背景及其意义 (1)1.3 国内外研究现状 (1)1.4 本课题的设计要求 (4)2 护理机器人手臂部分的设计 (5)2.1手臂的结构设计 (5)2.2 电机的选择 (6)2.3大臂处齿轮的计算 (7)2.4大臂处同步带的计算 (10)2.5本章小结 (14)3 护理机器人底盘系统的设计 (15)3.1 底盘结构的设计 (15)3.2 底盘处电机的选择 (15)3.3 机器人底盘行走运动的简略分析 (16)4 控制系统设计 (17)4.1 引言 (17)4.2 电机介绍 (17)4.4 硬件设计 (26)4.5 软件设计 (29)4.6 本章小结 (33)5 结论 (34)参考文献 (35)致谢 (36)1 绪论1.1 护理机器人概述此护理机器人，主要服务对象为行动不便，或者重病在床的患者。
上肢外骨骼康复机器人运动控制系统设计
上肢外骨骼康复机器人运动控制系统设计上肢外骨骼康复机器人运动控制系统设计摘要：近年来，随着人口老龄化的加剧，上肢功能障碍患者越来越多，因此开发上肢外骨骼康复机器人成为一个热门领域。
本文基于对上肢外骨骼康复机器人的结构和工作原理的研究，设计了一种运动控制系统。
该系统包括外骨骼驱动系统、控制器和传感器等部件，通过对各个部件的设计和组合，实现了对上肢外骨骼机器人的精确控制。
实验结果表明，该控制系统能够有效地帮助患者恢复上肢功能。
一、引言上肢功能障碍是一种常见的康复问题，严重影响了患者的生活质量。
传统的康复方法主要依赖于医护人员的帮助，效果有限。
为了解决这一问题，研究人员开始开发上肢外骨骼康复机器人，利用机器人的力量帮助患者恢复上肢功能。
然而，上肢外骨骼康复机器人的运动控制是一个复杂的问题，需要设计合理、精确的控制系统。
二、上肢外骨骼康复机器人的结构和工作原理上肢外骨骼康复机器人主要由机械结构、驱动系统、传感器和控制系统等组成。
机械结构包括手臂支撑和连接装置，用于支撑机器人和连接外骨骼。
驱动系统主要通过电动机驱动机械臂的运动，为患者提供外力。
传感器用于检测患者的动作和力度，以便改变机器人的运动。
控制系统则根据传感器的反馈信号，调整外骨骼机械臂的运动参数，实现对患者上肢的精确控制。
三、运动控制系统的设计1. 外骨骼驱动系统的设计外骨骼驱动系统是上肢外骨骼康复机器人的核心组成部分。
我们选择了直流无刷电机作为驱动电机，采用串级PID控制算法以实现对机械臂运动的精确控制。
控制器利用反馈控制的方法，根据位移、速度和力传感器的反馈信号对驱动电机进行控制。
2. 控制器的设计控制器是运动控制系统的关键部分，它负责接收并处理传感器的反馈信号，并通过控制信号来驱动驱动电机。
我们采用了单片机作为控制器的核心，利用PID控制算法对机械臂的运动进行控制。
同时，为了提高控制的稳定性，我们还设计了滤波器和反馈补偿器等辅助模块。
3. 传感器的设计传感器用于检测患者的动作和力度等信息，是运动控制的基础。
四足步行机器人行走机构设计毕业设计
四足步行机器人行走机构设计毕业设计篇一：四足步行机器人腿的机构设计毕业论文毕业设计（论文）四足步行机器人腿的机构设计学生姓名：学号：所在系部：专业班级：指导教师：日期：摘要本文介绍了国内外四足步行机器人的发展状况和三维制图软件SolidWorks的应用，着重分析了设计思想并对行走方式进行了设计并在此软件基础上四足步行机器人腿进行了绘制，对已绘制的零部件进行了装配和三维展示。
展示了SolidWorks强大的三维制图和分析功能。
同时结合模仿四足动物形态展示出了本次设计。
对设计的四足行走机器人腿进行了详细的分析与总结得出了该机构的优缺点。
本文对四足机器人腿的单腿结构分析比较详细，并结合三维进行理性的理解。
关键词：SolidWorks；足步行机器人腿AbstractIn this paper, fouth inside and outside the two-legged walking robot and the development of three-dimensional mapping of the application of SolidWorks software, focused on an analysis of designconcepts and approach to the design of walking and (原文来自：小草范文网:四足步行机器人行走机构设计毕业设计)the basis of this software quadruped walking robot legs have been drawn on components have been drawn to the assembly and three-dimensional display. SolidWorks demonstrated a strong three-dimensional mapping and analysis functions. At the same time, combined with four-legged animal patterns to imitate the design show. The design of four-legged walking robot legs to carry out a detailed analysis and arrive at a summary of the advantages and disadvantages of the institution. In this paper, four single-legged robot more detailed structural analysis, combined with a rational understanding of three-dimensional.Keywords: SolidWorks; four-legged walking robot 目录摘要 ................................................ ................................................... . (I)Abstract .......................................... ................................................... (II)1 绪论 ................................................ ................................................... .. (1)1.1 步行机器人的概述 ................................................ .. (1)1.2 步行机器人研发现状 ................................................ . (1)1.3 存在的问题 ................................................ .. (5)2 四足机器人腿的研究 ................................................ .. (6)2.1 腿的对比分析 ................................................ . (6)2.1.1 开环关节连杆机构 ................................................ (6)2.1.2 闭环平面四杆机构 ................................................ . (9)2.2 腿的设计 ................................................ (11)2.2.1 腿的机构分析 ................................................ (12)2.2.2 支撑与摆动组合协调控制器 ................................................ . (18)2.3 单条腿尺寸优化 ................................................ . (21)2.3.1 数学建模 ................................................ .. (21)2.3.2 运动特征的分析 ................................................ .. (23)2.4 机器人腿足端的轨迹和运动分析 ................................................ . (24)2.4.1 机器人腿足端的轨迹分析 ................................................ .. (24)2.4.2 机器人腿足端的运动分析 ................................................ .. (27)3 机体设计................................................. ................................................... . (30)3.1 机体设计 ................................................ (30)3.1.1 机体外壳设计 ................................................ (30)3.1.2 传动系统设计 ................................................ (31)3.2 利用Solid Works进行腿及整个机构辅助设计 (35)4 结论 ................................................ ................................................... (36)4.1 论文完成的主要工作 ................................................ .. (36)4.2 总结 ................................................ ................................................... .. 36参考文献 ................................................ ................................................... .. (37)致谢 ................................................ ................................................... (39)1 绪论1.1 步行机器人的概述机器人相关的研发和应用现如今早已变成每个国家的重要科研项目之一，通过运用机器人来代替人们的某些危险工作或者帮助残疾人完成自己所不能完成的事情。
622 护理机器人行走及手臂系统的设计
摘 要随着老龄化的加剧和医患护理费用的增加，对能为患者与行动不便的老人等提供 简单护理的机器人的需求也变得更加急切，本课题设计的护理机器人的整个过程中， 综合应用所学知识，不断获取和完善相关的专业知识，达到知识的增加与能力的提高 的目的。
本文介绍了国内外护理机器人技术的发展现状及前景，按课题需要进行护理机器 人手臂和底盘行走系统的结构设计，手臂为三自由度手臂，用电机带动扇形齿轮的啮 合实现手抓的放松与夹紧，底盘行走则采用双电机带动，实现差动行驶。
进行部件、 电机选型并对手臂齿轮的传递强度进行计算，最后从硬件和软件两个方面设计了单片 机在机械手控制中的应用。
设计了单片机的控制电路，绘制了程序流程图。
关键词：护理机器人，机器人手臂，行走系统，单片机ABSTRACTWith the increased of aging and the cost of doctorpatient care .The demand for simple care robot for patients of the elderly has become more urgent, Throughout the process of the design of the subject of care robot, need an integrated application of knowledge, access and improve the relevant expertise to achieve the purpose of increasing knowledge and capabilities.This article introduces the development status and prospects of the nursing robotics domestic and international , design the care robot arm and chassis walking system according to the requirement, the degree of freedom for arm is three, use the motor drive the fan gear stretch and clamp, the chassis have twomotor drives to achieve the differential driving. And finish the selection of the parts and the motors.As well as the checking of the transmission intensity of arm gears.At the last design application of the microcontroller in the robot in both hardware and software .Design of the MCU control circuit, draw the program flowchart.Key words: care robot, robot manipulator,move system, SCM目 录1 绪论 (1)1.1 护理机器人概述 (1)1.2 课题背景及其意义 (1)1.3 国内外研究现状 (1)1.4 本课题的设计要求 (4)2 护理机器人手臂部分的设计 (5)2.1手臂的结构设计 (5)2.2 电机的选择 (6)2.3大臂处齿轮的计算 (7)2.4大臂处同步带的计算 (10)2.5本章小结 (14)3 护理机器人底盘系统的设计 (15)3.1 底盘结构的设计 (15)3.2 底盘处电机的选择 (15)3.3 机器人底盘行走运动的简略分析 (16)4 控制系统设计 (17)4.1 引言 (17)4.2 电机介绍 (17)4.4 硬件设计 (26)4.5 软件设计 (29)4.6 本章小结 (33)5 结论 (34)参考文献 (35)致谢 (36)1 绪论1.1 护理机器人概述此护理机器人，主要服务对象为行动不便，或者重病在床的患者。
机器人手臂设计的工作原理
机器人手臂设计的工作原理机器人手臂是指具有相应的动作执行机构和控制系统的机器人结构，它模仿人类的手臂，可以完成各种操作任务，例如搬运、组装等任务。
机器人手臂的设计原理涉及机械、电气、控制、算法等多个领域。
一、机械结构机器人手臂的机械结构是指手臂的物理形态和组成部分，它决定了机器人手臂的运动方式和可操作范围。
机械结构主要包括连接机构、驱动器、传动机构、工具接口、关节、支撑结构和装配等部分。
1.连接机构：连接机构是指通过轴承、球头等连接手臂各部分的杆件。
连接机构的设计需要满足负载、扭矩、速度等要求，并保证精度和刚度。
2.驱动器：驱动器是机器人手臂中的动力机构，它负责提供动力，使机器人手臂发生运动。
驱动器包括电机、减速器、传感器、编码器等。
驱动器的选择和设计需要考虑负载、精度、速度、加速度等方面的因素。
3.传动机构：传动机构用于将驱动器提供的电力或气能转化为具有足够力量和速度的机械运动。
传动机构主要包括皮带、链条、齿轮等，设计需要考虑精度、寿命、噪声等因素。
4.工具接口：机器人手臂的工具接口是作业执行器的接口，其主要是为机器人手臂提供一组机械装置，使其可以完成不同形状和质量的操作物体的握持装卸，机器人手臂工具接口设计需要考虑负载、工作范围、组装精度等方面的因素。
5.关节：关节是机器人手臂的运动部分，它可以带动转动机构以实现机器人手臂的各种运动。
关节的设计需要考虑工作范围、扭矩、精度等因素。
6.支撑结构：支撑结构是机器人手臂的结构基础，主要是保持机器人手臂的稳定性、刚度、精度和抗振性能。
支撑结构的设计需要考虑重量、稳定性、可调性、工艺、成本等方面的因素。
二、电气控制机器人手臂的电气控制主要包括驱动器控制、编码器反馈、传感器数据采集、控制算法等方面。
1.驱动器控制：驱动器控制模块是机器人手臂的核心控制单元。
它将手臂的任务需求转化为电动机的输入信号，用于控制的行为。
驱动器控制模块通常包括硬件和软件两个部分，硬件主要是电路板和配套元器件的组成，软件主要是运用宏命令编程，从而完成对驱动器行为的控制。
智能移乘护理机器人设计
智能移乘护理机器人设计为了帮助护理人员对下肢行动不便的病人进行空间上的位置转移，设计出一款智能移乘护理机器人，可以在护理工的帮助使用下对病人实现抱起，移动，放下等动作。
文章重点介绍了该智能移乘护理机器人的机械结构和液压传动系统，机械结构方面主要分为三大模块：伸缩机构，胸部支承和驱动装置；液压传动系统部分主要是对液压传动系统原理图进行了说明。
标签：智能移乘；结构设计；液压传动；控制系统Abstract：In order to help the nursing staff to carry on the spatial position shift to the lower limb movement inconvenient patient，this paper designs a kind of intelligent moving nursing robot，which can lift，move，and lay down the patient with the help of the nursing worker. This paper mainly introduces the mechanical structure and hydraulic transmission system of the intelligent moving and multiplying nursing robot. The mechanical structure is mainly divided into three modules：telescopic mechanism，chest support and driving device. Hydraulic transmission system is the main part of the hydraulic transmission system schematic diagram were described.Keywords：intelligent transfer and multiplication；structural design；hydraulic transmission；control system1 概述随着科学技术跨时代的巨变，加上老龄化人口与日俱增，2015年全国1%人口抽样调查数据显示，60岁以上人口为2.2亿，65岁及以上人口占总人口的比例为10.47%，这说明我国老龄化形势十分严峻[1]。
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摘要随着老龄化的加剧和医患护理费用的增加，对能为患者与行动不便的老人等提供简单护理的机器人的需求也变得更加急切，本课题设计的护理机器人的整个过程中，综合应用所学知识，不断获取和完善相关的专业知识，达到知识的增加与能力的提高的目的。
本文介绍了国内外护理机器人技术的发展现状及前景，按课题需要进行护理机器人手臂和底盘行走系统的结构设计，手臂为三自由度手臂，用电机带动扇形齿轮的啮合实现手抓的放松与夹紧，底盘行走则采用双电机带动，实现差动行驶。
进行部件、电机选型并对手臂齿轮的传递强度进行计算，最后从硬件和软件两个方面设计了单片机在机械手控制中的应用。
设计了单片机的控制电路，绘制了程序流程图。
关键词：护理机器人，机器人手臂，行走系统，单片机ABSTRACTWith the increased of aging and the cost of doctor-patient care .The demand for simple care robot for patients of the elderly has become more urgent, Throughout the process of the design of the subject of care robot, need an integrated application of knowledge, access and improve the relevant expertise to achieve the purpose of increasing knowledge and capabilities.This article introduces the development status and prospects of the nursing robotics domestic and international , design the care robot arm and chassis walking system according to the requirement, the degree of freedom for arm is three, use the motor drive the fan gear stretch and clamp, the chassis have two-motor drives to achieve the differential driving. And finish the selection of the parts and the motors.As well as the checking of the transmission intensity of arm gears.At the last design application of the microcontroller in the robot in both hardware and software .Design of the MCU control circuit, draw the program flowchart.Key words: care robot, robot manipulator, move system, SCM目录1 绪论 (1)1.1 护理机器人概述 (1)1.2 课题背景及其意义 (1)1.3 国内外研究现状 (1)1.4 本课题的设计要求 (4)2 护理机器人手臂部分的设计 (5)2.1手臂的结构设计 (5)2.2 电机的选择 (6)2.3大臂处齿轮的计算 (7)2.4大臂处同步带的计算 (10)2.5本章小结 (14)3护理机器人底盘系统的设计 (15)3.1 底盘结构的设计 (15)3.2 底盘处电机的选择 (15)3.3机器人底盘行走运动的简略分析 (16)4 控制系统设计 (17)4.1 引言 (17)4.2 电机介绍 (17)4.4 硬件设计 (26)4.5 软件设计 (29)4.6 本章小结 (33)5 结论 (34)参考文献 (35)致谢 (36)1 绪论1.1护理机器人概述此护理机器人，主要服务对象为行动不便，或者重病在床的患者。
通过单片机植入预定工作程序使机器人移动、抓取物件为患者拿放所需物件，实现对患者比较简单的如帮助患者喝水、送药、进食等简单护理。
本文主要做的是行走和手臂系统的设计，行走和手臂系统是护理机器人的重要组成部分。
机器人手臂为三自由度，可实现大臂、小臂和手抓在同一平面内的运动。
行走系统为两轮差动系统，可实现任意角度的转动。
1.2课题背景及其意义随着老龄化的加剧和医患护理费用的增加，对能为患者与行动不便的老人等提供简单护理的机器人的需求也变得更加急切，本课题的目的就是为了满足这一社会需求，设计一种为行动不便的患者提供简单护理的机器人，在为人们提供利的同时，降低有长期重症患者家庭的护理费用。
护理机器人具有巨大的发展前景,首先是因为社会老龄人口的急剧增加，导致了社会市场对护理机器人需求的增加，据统计我国现阶段花甲年龄之上的老人近十分之一，并有可能在2015年突破2亿人这会是中国发展所急需解决的问题，其中挑战性不言而喻。
此外，在世界各国范围内我国残疾人口比例属于偏多的国家。
可以预计，在不远的将来，随着社会生活成本的提高老年人和残疾人的护理也将会困扰着社会，必然成为社会及其家庭的沉重负担，因此如果能提供一大批护提供诸如取物、喂饭、搀扶等多种多样服务功能理机器人，必将对帮助照顾老年人和残疾人的日常生活，提高他们的生活水准，同时减少整个社会对护理消费行业的巨大投入与消耗，并且可以适当解决护理行业的发展压力。
不久的未来,服务机器人必将大量涌入人们的日常生活之中，成为一道风景。
不久的未来,服务机器人必将大量涌入人们的日常生活，护理机器人是服务机器人的重要组成部分，其专业性与实用性必将使它渐进深入人们的生活，极大的为人们提供方便。
1.3国内外研究现状根据WTEC评估结果，美国在机器人如下领域保持领先地位：机器人室外导航、机器人体系结构（控制、机构和计算的集成）、以及部分服务和个人机器人领域。
日本和韩国在机器人移动技术、人形机器人和部分服务和个人机器人（包括娱乐）领域处于领先位置。
欧洲在结构化环境的移动技术，包括城市交通领域保持领先。
欧洲还在助老和家庭服务机器人领域资助了重大计划。
澳大利亚在定位和导航的理论和应用方面具有优势。
随着机械及相关行业技术的发展，适合家庭护理服务的机器人在各国的发展已经进入了飞速发展的阶段，这些机器人主要是治疗与保健类机器人。
恩格耳伯格认为服务型的机器人将是以后最具有应用潜力的机器人，也因此这位机器人之父成立了TRC公司。
这反应了当前机器人行业工作者的认识。
目前，清洁机器人，导盲机器人，外科助手机器人，汽车加油机器人，助残机器人及家务机器人等服务机器人已经发展了一段时间，需求也正在增加。
目前，基于移动机器人的机械手，是目前最先进的康复机械手，其安装在移动机器人、自主或半自主小车上，在加大机械手活动范围的同时，提高了抓取准度，适于更多的患者。
S.Tachi等人在MIT日本实验室研发出了一种移动式的康复机器人MELDOG[9]，作为“导盲狗”以帮助盲人完成操作和搬运物体的事情；法国Evry大学研制的移动式康复机器人ARPH[2]，使用者可从工作站进行远程控制，使移动机器人实现定位和抓取操作。
护理机械的发展中，著名的“护理助手”比较是TRC在1985开始发展并在1990销售的第一个机器人产品。
目前在世界40多个医院中有。
只要你按下一个按钮，发送“护士助理”就能完成病房的医疗器械和设备的转移，送饭，运送毒品的案件，报告和信件发送，运输实验样品和结果，在住院分送邮件和包裹。
它大大降低了医院的开支提高了工作效率。
并且它可以打开门，进入电梯，紧急时会给别人让路。
十九世纪八十年代日本开发的一款名为MYISUPUN的护理机器人，它可以根据病人的命令用两个机械手轻轻抱住病人，病人从床上到汽车，送病人检查;它也可以推轮椅的病人户外活动或为病人洗澡。
东京都三鹰市SEKOMUS研究所最近开发机器人名为MYISUPUN，帮助有障碍的人进行饮食。
在护理人员短缺，没有足够的时间服务残疾人进食的医院很受欢迎。
这主要是由于交通意外事故受伤后，颈部一偶活动的人用。
不久前，日本专门的护理人员的发展设计“护理人员”护理机器人。
因为在女性居多的护理人员中，力气太小，帮助病人有时将非常困难。
有了这一套“护士助手”甚至比较弱的女护士可以成为“大力士”。
人工神经网络的护理助理有很多传感器，分别与一个人的手臂，大腿，小腿和臀部肌肉。
通过这些传感器的人体肌肉收缩的信息很快就过去了，护理服务，连接计算机的计算机发送一个信号“激活”护理服务，增强人体肌肉力量。
这种气压驱动的机器人，穿上它会很安全。
日本芝浦工业研究所技术部系统工程教授T.komeda和他的研究小组开发了一个帮助残疾人士的日常生活移动机器人系统。
通过局域网络系统，该系统可以由多人同时用。
在监视器屏幕上输入指令可以将高达3公斤食品顺利拿到残疾人面前，操作简单。
护理机器人系统逐步发展，当前世界上已经有日常生活上的极其柔软系统。
这一系统可在重残人处于卧床状态、身体不能自由活动的情况下通过没置在床边的护理装置（机器人部件），对重残人进行饮食照料包括从贮藏柜中拿物品等服务。
长期卧床而意识健全的重残人可在病房、家庭中使用这种机器人在相应机构的配合下可实现的护理项目有体位变换、躯体移动、饮食料理、信息传递、紧急逃离等。
从长远的角度看，许多规划人员认为随着老年人的数量和家庭护理的费用增加，用于个人护理的机器人需求量肯定会飞速增长。
护理机器人的研究是康复工程的重要组成部分。
康复就是要使残疾人与健全人同样平等地参与各种社会活动，成为人类社会中普通的一员，实现自身价值，为社会做出贡献。
在这些帮助中需要工程技术及其产品——技术辅助器具等实物给以支持如轮椅假肢、矫形器等。
辅助器具在残疾人康复的各个环节上都起着不可缺少、无法替代的作用。
1991年MIT设计完成了第一台上肢康复训练机器人系统MIT-MANUS如图1-1所示。
图1-1机器人介绍在国内，护理机械手经过50多年的发展，从总的情况来看我国生产的护理机器器械除部分科技含量较大的产品外，大多只具备国外90年代末的水平，跟国外还有一定的差距。
我国学术界和企业界在863计划和国家自然科学基金等项目的支持下，先后针对各项机器人技术进行攻关，并取得大量研究成果。
但值得注意的是，上述研究成果大都停留在理论研究层面，并没有将研究成果在产品技术上体现出来。