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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:傅建恩
研究生(外文):Fu, Chienen
論文名稱:可程式控制器為主的穿戴式復健機器手臂之研究
論文名稱(外文):Research Of Programmable Logic Controller Based Wearable Rehabilitation Robotics
指導教授:莊景文莊景文引用關係
指導教授(外文):Chuang, Chinwen
口試委員:蕭盈璋馮介川莊景文
口試委員(外文):Siao, YingjhangFong, JiechuanChuang, Chinwen
口試日期:2012-06-08
學位類別:碩士
校院名稱:義守大學
系所名稱:電機工程學系
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:36
相關次數:
  • 被引用被引用:1
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腦中風是導致人類死亡的第三大原因,也是全球成年人致殘的首要原因,在美國每年約增加75萬位中風病患,有逐年增加的趨勢,每年大約有500萬人死於中風,至少有1,500萬人曾經發生非致死性中風,其中有約三分之一人因此而殘廢。腦中風復發的機會非常高,其中有五分之一的病患有機會在五年內復發。目前已成為國人十大主要死亡原因之一,由於生活作息與飲食習慣之影響,腦中風病患急遽增加。一旦發生,病患重者會喪命,輕者會造成肢體障礙,無法獨立自主行走,必須依賴他人的照顧,才能完成日常生活的作息。
雖然市面上已有復健器材,但大多都很大型且重量不輕,造價也很昂貴,所以此研究目的為設計一輕量並能簡易上手的穿戴式復健機器手臂,可以讓病患於醫院或是家中自行穿戴復健機器手臂,經由機構的改良設計,可使穿戴的病患能夠較為輕鬆,並不會因為手臂過重和複雜難以上手或使用場所上的限制。本研究著重在機構上的改良設計,並由LEGO機器人做實驗來展現整體運作模式,並在復健機器手臂的軸上設置了活動式極限開關點,並可依每位病患的狀況來做調整,通用性極佳。
cerebral vascular accident is third largest cause of the human toll. It also most of reason to bring adults disability in the world. In America, each year about 75 million stroke patient increase in. And there are rising trend year by year, each year, about 500 million people have Non-fatal stroke of which about one-third people disability
The chance of stroke recurrence is very high of which one-fifth of patients have the opportunity to recurrence within five years. It has become one of people the top ten leading cause of death, due to the impact of lifestyle and eating habits, the rapid increase in stroke patients. The event, patients with serious cases will die, the mild will cause physical handicaps can not walk by themselves, they must count on others to take care of. They just can complete their daily life.
Although market already has health equipment, but most are large and weight doesn’t light, and also expensive, so this research purpose for design a light volume and can simple and easy of wearing type rehabilitation robotics can let patients wear rehabilitation robotics from hospital or home by themselves, through institutions of improved design, can make patients wearing more easily, and it won’t cause arm heavy and complex and difficult to started or using places has limit. This study focuses on improved design on the machine body, and by LEGO robots to do the experiment to show the overall mode of operation and set the movable limit switch point in the rehabilitation robotics,and according to each patient's situation to make adjustments, It’s excellent versatile.
致謝i
摘要ii
Abstract iii
目錄v
圖目錄vi
第一章 緒論1
1.1 背景簡介1
1.2 中風症狀與復健說明1
1.3 研究動機與目的3
1.4 研究步驟4
1.5 論文架構5
第二章 NXT機器人理論功能介紹6
2.1 NXT機器人起源簡介6
2.2 NXT內部結構7
2.3 NXT各元件功能與規格8
2.4 NXT整體運作過程12
第三章 實驗系統說明13
3.1 軟體操作介紹13
3.1.1 NXT-G程式介面13
3.1.2 模具面板14
3.1.3 控制面板15
3.2 實驗硬體架構16
3.3 復健機械手臂介紹17
3.3.1 NXT主機介紹17
3.3.2 NXT伺服馬達介紹19
3.3.3 NXT觸動開關介紹21
第四章 實驗結果分析與討論22
4.1 復健機器手臂程式說明22
4.2 復健機器手臂動作說明22
第五章 結論與未來研究方向25
5.1 結論25
5.2 未來研究方向25
參考文獻26
圖目錄
Fig. 1.1 起始動作,手臂整個支撐且手腕伸直2
Fig. 1.2 當病人可主動合作,可由小範圍的增加肩關節的活動度2
Fig. 1.3 後縮動作3
Fig. 1.4 前突動作3
Fig. 1.5 研究步驟圖4
Fig. 2.1 NXT主機作動流程圖8
Fig. 2.2 NXT主機9
Fig. 2.3 觸碰感應器9
Fig. 2.4 光源感應器10
Fig. 2.5 聲音感應器10
Fig. 2.6 超音波感應器11
Fig. 2.7 伺服馬達11
Fig. 2.8 NXT運作過程圖12
Fig. 3.1 NXT-G程式介面圖13
Fig. 3.2 NXT-G程式介面圖13
Fig. 3.3 模具面板圖14
Fig. 3.4 控制面板圖15
Fig. 3.5 控制面板圖15
Fig. 3.6 架構流程圖16
Fig. 3.7 復健機械手臂機構圖17
Fig. 3.8 NXT主機17
Fig. 3.9 NXT主機18
Fig. 3.10 NXT主機18
Fig. 3.11 NXT伺服馬達19
Fig. 3.12 NXT伺服馬達19
Fig. 3.13 NXT伺服馬達20
Fig. 3.14 NXT伺服馬達20
Fig. 3.14 觸動開關21
Fig. 3.15 觸動開關21
Fig. 4.1 NXT-G程式圖22
Fig. 4.2 復健機器手臂動作方塊圖22
Fig. 4.3 復健機器手臂屈曲實驗動作分解圖23
Fig. 4.4 復健機器手臂伸展實驗動作分解圖24
[1]王瑞瑤、李淑貞、蔡美文編譯(原著 Kathryn A .Sawner ,PT、Jeanne M. LaVigne, MA,PT),半身不遂病人的運動治療,合記圖書出版社,中華民國86年。
[2] 吳振銘,“低價位的簡易復健機器手臂控制與設計”,義守大學電機工程學系碩士論文,2010年。
[3]早起鳥網路商店 http://shop.earlybird.com.tw/html/Lego/Lego_index.html
[4]劉再發,Robot-Aided System Design for Upper Extremity Assessment and Therapy for Strokes,成功大學醫學工程研究所碩士論文,中華民國95年。
[5]董憲奇,Improvement and Clinical Research of Robot for Neuro-Rehabilitation of Elbow,成功大學機械工程學系碩士論文,中華民國91年。
[6]黃珮珊,The research and development of a continuous passive motion machine for wrist and hand,陽明大學復健科技輔具研究所碩士論文,中華民國93年。
[7]戴維茲、簡盟月、洪承綱、陳韻茹編譯 (原著Patricia M. Davies),中風病人的物理治療:半身不遂病人的整體治療,合記圖書出版社,中華民國92年。
[8]Cynthia C. Norkin, D. Joyce White, Measurement of Joint Motion: A Guide to Goniometry 3rd Edition, F. A. Davis Company,2003.
[9]http://tw.myblog.yahoo.com/touch_classroom/,探奇自然科學教室。
[10]http://blog.sina.com.tw/win940/,優勝家機器人教室-LEGO NXT 樂高機器人教學
[11]http://tw.myblog.yahoo.com/jw!c2wZQMeCFQMhcVEgKV0vOJ9pwQ--/article?mid=562
[12]LEGO MINDSTORMS樂高機器人套件簡介,http://swf.com.tw
[13]NXT機器人之基本介紹 http://chunyou0830.pixnet.net/blog/post/61870649
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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