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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:陳威志
研究生(外文):Wei-Zhi Chen
論文名稱:電動式手部復健輔具之研發
論文名稱(外文):Research and Development of the Electric Hand Rehabilitation
指導教授:謝龍昌謝龍昌引用關係
指導教授(外文):Long-Chong Xie
學位類別:碩士
校院名稱:國立虎尾科技大學
系所名稱:機械與機電工程研究所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2009
畢業學年度:97
語文別:中文
論文頁數:100
中文關鍵詞:復健輔具手腕手肘控制系統
外文關鍵詞:Rehabilitation DeviceWristElbowcontrol system
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近年來民眾講求健康,行政院於1991年12月將『醫療保健工業』列為十大新興工業之一,並鼓勵發展多功能、高附加價值之醫療器材及輔具,以提昇國內醫療輔具的技術。電動輔助式手部復健機是幫助無法自主生活能力者,利用外部力量的輔助進行復健訓練,以達到恢復肌耐力讓生活更加方便的復健器材。
本研究主要目的為創新設計出新型的電動輔助式手部復健機,借此協助復健師為病患進行復健,可以使肌肉氈黏、無法自主作動之病患更方便的恢復肌耐力。首先針對目前上下肢復健機相關專利進行分析與探討,歸類出各專利之優缺點,設計時迴避專利的侵權,同時尋求中醫師專業知識的提供的提供,做為訂定設計需求與限制條件的依據。接著利用創新設計方法來尋找合適之機構,並利用運動分析方法來探討與設計滿足需求之機構。最後進行電路設計來控制馬達,以達到電動式輔具之需求,並加入安全裝置,讓整體機構更為穩定及方便。

關鍵字:復健輔具、手腕、手肘、控制系統
Recently, people get more attentions on health issues. In 1991, the government of Taiwan listed “Health & Care Industry” as one of the top 10 new rising industries. Encourage industries to develop multiple functions and high value-added medical equipments and raise the technical level in the country. Electric assistive hand rehabilitation device that help people to recover the function of muscles and live more convenient.
This research mainly focus on the new design of electric assistive hand rehabilitation to help patients live more easily. Firstly, analysze the iteratuers and patents of rehabilitation devices and make conclusions. When desige the rehabilitation devies, we must avoide the patent rights. Then, ask the chinesemedical doctor, we conclude some design requirements and design contraints of rehabilitation devices. And, according to the design methobology of creative mechanism design, we synthesize the new design concepts. Then, based on the kinematic design method, the rehabilitation device satisfied the kinematic reguirement is synthesized. Finally, the automatic control system is added into the rehabilitation device to achieve the rehabilitation functions without manu-operation and let the rehabilitation device become more safe.
Keyword:Rehabilitation Device, Wrist, Elbow, control system
中文摘要 ………………………………………………………… i

英文摘要 ………………………………………………………… ii

誌謝 ……………………………………………………iii

目錄 ……………………………………………………iv

表目錄 ………………………………………………………vi

圖目錄 ………………………………………………………vii

符號說明 ………………………………………………………… x

第一章 前言…………………………………………………1
1.1 研究背景…………………………………………………1
1.2 研究動機與目的…………………………………………2
1.3 論文架構…………………………………………………3
第二章 文獻回顧與專利探討………………………………5
2.1 手肘與手腕結構及功能介紹……………………………5
2.1.1 手肘肌肉骨骼架構……………………………………5
2.1.2 手腕肌肉骨骼架構……………………………………7
2.2 文獻回顧…………………………………………………9
2.2.1 復健醫療相關文獻……………………………………10
2.2.2 復健機構相關文獻……………………………………12
2.3 專利探討…………………………………………………16
2.3.1 上肢復健輔具…………………………………………17
2.3.2 下肢復健輔具…………………………………………28
2.4 討論………………………………………………………35
第三章 電動輔助手部復健機構設計………………………37
3.1 創新設計…………………………………………………37
3.1.1 手肘創新設計…………………………………………37
3.1.2 原始機構………………………………………………38
3.1.3 一般化運動鏈…………………………………………39
3.1.4 一般化運動鏈目錄……………………………………39
3.1.5 設計需求與限制條件…………………………………40
3.1.6 特殊化程序……………………………………………41
3.1.7 特殊化目錄……………………………………………42
3.1.8 具體化…………………………………………………43
3.2 創新機構本體設計………………………………………43
3.3 手肘關節驅動齒輪系選用與分析………………………44
3.3.1 電動缸自由度分析……………………………………45
3.3.2 傳動系統速比分析……………………………………46
3.4 腕關節驅動齒輪系選用與分析…………………………48
3.4.1 手腕創新設計…………………………………………48
3.4.2 旋前、旋後之機構設計………………………………49
3.4.3 屈曲、伸展之機構設計………………………………52
3.4.4 其他結構設計…………………………………………53
3.5 運動分析…………………………………………………54
3.6 被動式手部復健輔具原型製作…………………………59
第四章 控制系統……………………………………………65
4.1 設計需求與電路規劃……………………………………65
4.2 控制器電路設計…………………………………………67
4.2.1 變壓電路………………………………………………68
4.2.2 單晶片設計……………………………………………68
4.2.3 類比開關………………………………………………71
4.2.4 定時器…………………………………………………73
4.2.5 反相器與減法器………………………………………74
4.3 驅動電路設計……………………………………………77
4.4 致動器電路設計…………………………………………80
4.4.1 升壓電路………………………………………………80
4.4.2 橋式電路………………………………………………82
4.4.3 煞車……………………………………………………85
4.5 製程設計…………………………………………………86
4.6 原始電路之改良…………………………………………86
4.6.1 繼電器運用設計………………………………………87
4.6.2 單晶片驅動設計………………………………………87
4.7 電路實體…………………………………………………89
4.7.1 手肘操作步驟…………………………………………90
4.7.2 手腕操作步驟…………………………………………91
第五章 結論與建議…………………………………………93
參考文獻 ………………………………………………………94
英文大綱 ………………………………………………………97
簡歷 …………………………………………………………100
[1] Kearney LM and Brown KK. The therapist’s management
of intra-articular fractures. Hand clinics 1994;10:199-
209.
[2] 健康生活家,認識復健醫學,
http://health.healthonline.com.tw/column/98_10/index.html
[3] 張賢淑,實用復健護理,台北:匯華圖書出版有限公司,
1992。
[4] 賴祐平編譯,基礎骨科學,台北:藝軒出版有限公司,1994。
[5] 胡月娟,新編復健護理,台北:合記圖書出版有限公司,
1993。
[6] Thomes LJ, Dovelle S, Monsivais J, Milnor WH, Jackson
JP. Controlled motion rehabilitation after flexor
repair and grafting: amulti centre study. The Journal
of Bone and Joint Surgery 1988;70B:591-595.
[7] Dent JA. Continuous passive motion in hand
rehabilitation. Prosthetics and orthotics
international 1993; 17: 130-135.
[8] 梁金銅編譯,骨骼肌肉系統之外傷和病變,1990。
[9] 陳淑卿,嚴重手部外傷病患之因應策略及其相關因素探討,碩
士論文,臺北醫學大學護理學研究所,台北,2000。
[10] 賴靜芬,職業災害上肢骨折個案研究,碩士論文,國立台灣大
學職業醫學與工業衛生研究所,台北,2004。
[11] 張誌剛、周正亮、鄭舜平、劉作仁、詹瑞棋,肌萎縮性側索硬
化症之診斷及相關之復健議題,中華民國復健醫學會雜誌,31
卷3期,2003,第165-174頁。
[12] 周正亮、高致娟、劉作仁、徐道昌,護肘對於網球肘患者手腕
肌力及痛覺的影響,中華民國復健醫學會雜誌,19期,1991,
第31-36頁。
[13] 張彧,按摩從事人員肌肉骨骼疾病盛行率及成因調查,博士論
文,國立台灣大學公共衛生學院職業醫學與工業衛生研究所,
台北,2007。
[14] 王玲玲,上肢運動對上腹部手術病患肺部復健之成效,碩士論
文,國立台北護理學院護理研究所,台北,2004。
[15] 林棟煌,肘關節神經復健用機器人改良和臨床設計,碩士論
文,國立成功大學機械工程學系,台南,2001。
[16] 林世杰,腕關節骨外固定器之創新設計,碩士論文,國立台北
科技大學機電整合研究所,台北,2006。
[17] 洪振翔,手部神經復健用機器人之研究,碩士論文,國立成功
大學機械工程學系,台南,2007。
[18] 徐敏翔,下肢復健輔具之研發,碩士論文,國立台北科技大學
製造科技研究所,台北,2005。
[19] 陳志豪,手腕及手肘復健輔具之機構設計,碩士論文,國立台
北科技大學製造科技研究所,台北,2003。
[20] 鄭剴元,多手指機械手掌設計與控制,碩士論文,元智大學機
械工程學系,桃園,2008。
[21] 張友銘,膝關節復健機構之運動合成,碩士論文,國立台灣大
學機械工程學研究所,台北,2006。
[22] 文懷武,復健訓練機之研發,碩士論文,國立台北科技大學製
造科技研究所,台北,2006。
[23] 王威詔,穿戴型可調式手部復健器設計開發與臨床應用研究,
碩士論文,長庚大學醫療機電工程研究所,桃園,2007。
[24] 黃珮珊,連續被動式運動手部與手腕復健機研發,碩士論文,
國立陽明大學復健科技輔具研究所,台北,2004。
[25] 陳佳萬、張至宏、邱正民、李建南,“上肢被動式關節復健
機”,中華民國專利證號333178,2007。
[26] 陳志豪、陳正光,“手腕與手肘復健訓練器新型構造”,中華
民國專利證號571731,2003。
[27] 陳志豪、陳正光,“被動式手腕與手肘復健輔具新型構造”,
中華民國專利證號263932,2004。
[28] 劉建興,“可多向旋動之腕力練習器”,中華民國專利證號
83230,1992。
[29] 陳平,“腕力訓練器構造”,中華民國專利證號118203,
1994。
[30] 張煌東,“腕力訓練器之新型構造”,中華民國專利證號
074174,1992。
[31] 吳信義、劉冠佑、吳秉衡、吳錫修,“推拉箱復健系統”,中
華民國專利證號296925,2008。
[32] 陳正光、徐敏翔,“下肢復健輔具新型構造”,中華民國專利
證號269055,2004。
[33] 黃啟宗,“下肢復健機”,中華民國專利證號288815,2006。
[34] 彭明德,“腿部復健機”,中華民國專利證號265032,2005。
[35] 林怡宏,“手足復健機結構”,中華民國專利證號315091,
2007。
[36] 林怡宏,“手足復健機之連動結構”,中華民國專利證號
325824,2008。
[37] 林豊祐,“坐式電動伸展復健機”,中華民國專利證號
297741,2006。
[38] 王衍漳,“復健機”,中華民國專利證號275838,2005。
[39] Yan. Hong. Sen, 1998, “Creative Design of Mechanical
Devices.”, Springer.
[40] 顏鴻森、吳隆庸,機構學,台北:台灣東華書局出版有限公
司,2006。
[41] 陳天青、廖信德、戴任詔,機電整合,台北:高立圖書有限公
司,2008。
[42] 楊明豐,8051單晶片設計實務,台北:�眳p資訊股份有限公
司,1998。
[43] 陳瓊興,電子學實驗,台北:全華圖書公司有限公司,2003。
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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