(Đồ án tốt nghiệp) thiết kế, chế tạo thiết bị phục hồi chức năng khớp gối

93 15 0
(Đồ án tốt nghiệp) thiết kế, chế tạo thiết bị phục hồi chức năng khớp gối

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CƯ ĐIỆN TỬ THIẾT KẾ, CHẾ TẠO THIẾT BỊ PHỤC HỒI CHỨC NĂNG KHỚP GỐI GVHD: Th.S LÊ THANH TÙNG SVTH: NGUYỄN THANH DƯƠNG MSSV: 11146025 SVTH: LÊ VĂN TUẤN MSSV: 11146136 SVTH: VÕ VĂN QUANG MSSV: 11146086 SKL004269 Tp Hồ Chí Minh, tháng 1/2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH BỘ MÔN CƠ ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: “THIẾT KẾ, CHẾ TẠO THIẾT BỊ PHỤC HỒI CHỨC NĂNG KHỚP GỐI” Giảng viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: Sinh viên thực hiện: Sinh viên thực hiện: Lớp: Khố: Tp Hồ Chí Minh, tháng 01/2016 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự – Hạnh phúc KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY Bộ môn Cơ Điện Tử NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Giảng viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: Tên đề tài: Thiết kế, chế tạo thiết bị phục hồi chức khớp gối Các số liệu, tài liệu ban đầu: Thiết bị xương nghiên cứu công bố Nghiên cứu tài liệu để kế thừa thành tựu Đồ án “ Thiết kế, chế tạo robot phồi chức khớp gối”, Nguyễn Quang Tuấn, 2014 Nội dung đồ án: Nghiên cứu, thiết kế chế tạo thiết bị phục hồi chức cho khớp gối Thiết bị thực chức năng: gấp mở kéo giãn khớp gối Thiết bị đảm bảo an toàn thoải mái cho người sử dụng Các sản phẩm dự kiến Thiết bị phục hồi chức khớp gối Ngày giao đồ án: 07/09/2015 Ngày nộp đồ án: 11/01/2016 TRƯỞNG BỘ MÔN GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên)  Được phép bảo vệ ………………………………………… (GVHD ký, ghi rõ họ tên) i LỜI CAM KẾT - Tên đề tài: Thiết kế chế tạo thiết bị hỗ trợ phục hồi chức khớp gối - GVHD: Th.S Lê Thanh Tùng - Họ tên sinh viên: - Họ tên sinh viên: - Họ tên sinh viên: Địa sinh viên: Lê văn việt, Q.9, Tp.Hcm - Ngày nộp khoá luận tốt nghiệp (ĐATN): 11/01/2016 - Lời cam kết: “Tơi xin cam đoan khố luận tốt nghiệp (ĐATN) cơng trình nhóm nghiên cứu thực Nhóm khơng chép từ viết công bố mà không trích dẫn nguồn gốc Nếu có vi phạm nào, tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm” Tp Hồ Chí Minh, ngày 11 tháng 01 năm 2016 Ký tên ii LỜI CẢM ƠN  Trong thời gian thực đồ án tốt nghiệp, nhóm nhận nhiều giúp đỡ đóng góp ý kiến bảo nhiệt tình thầy cơ, gia đình bạn bè Nhóm xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Lê Thanh Tùng, giảng viên Bộ môn Cơ Điện Tử - người tận tình hướng dẫn, bảo chúng em suốt q trình làm khố luận thầy Cái Việt Anh Dũng có góp ý để nhóm hồn thiện đồ án Nhóm xin chân thành cảm ơn giảng viên giảng dạy trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh nói chung, giảng viên Bộ mơn Cơ Điện Tử nói riêng dạy dỗ cho chúng em kiến thức môn đại cương mơn chun ngành, giúp chúng em có sở lý thuyết vững vàng tạo điều kiện giúp đỡ em suốt q trình học tập Cuối cùng, nhóm xin chân thành cảm ơn gia đình bạn bè, tạo điều kiện, quan tâm, giúp đỡ, động viên nhóm suốt q trình học tập hồn thành khoá luận tốt nghiệp Mặc dù cố gắng nỗ lực mình, đồ án khơng thể tránh khỏi thiếu sót Chúng em kính mong nhận thơng cảm bảo tận tình quý Thầy Cô Sinh viên thực Nguyễn Thanh Dương Lê Văn Tuấn Võ Văn Quang iii TÓM TẮT ĐỒ ÁN THIẾT KẾ, CHẾ TẠO THIẾT BỊ PHỤC HỒI CHỨC NĂNG KHỚP GỐI Thiết bị hỗ trợ phục hồi chức khớp gối dùng để hỗ trợ lực cho khớp sinh học với hai động gắn để gấp mở kéo giãn khớp gối Cơ cấu sử dụng cấu đẳng tĩnh để đảm bảo an toàn thoải mái cho người sử dụng, giúp bệnh nhân dễ dàng vận động khớp gối, rút ngắn thời gian phục hồi chức Thiết kế cài đặt điều khiển đồng hai chức năng: kéo giãn đóng mở khớp Thiết bị sử dụng truyền động bánh ma sát bánh đai, vừa loại bỏ độ rơ cấu, vừa đảm bảo độ an toàn cho người sử dụng Sinh viên thực Nguyễn Thanh Dương Lê Văn Tuấn Võ Văn Quang iv ABSTRACT DESIGN AND MANUFACTURING THE DEVICE SUPPORTS REHABILITATION OF KNEE JOINT The device supports rehabilitation of knee joint used to support resources for biological joints with two engines attached to the fold open and stretch the knee joint The structure used is the isostatic structures to ensure safety and comfort for users, help patients to easily mobilize knee, shorten the rehabilitation period Design and installation of the controller to sync two functions: stretch and close the open joints Used equipment friction gear transmission and gear belt, just remove the speed and of the structure, just ensure the safety for the user v MỤC LỤC Trang NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP i LỜI CAM KẾT ii LỜI CẢM ƠN iii TÓM TẮT ĐỒ ÁN iv ABSTRACT v MỤC LỤC vi DANH MỤC BẢNG BIỂU viii DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH VẼ ix DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT xi CHƯƠNG : GIỚI THIỆU 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 1.3 Mục tiêu nghiên cứu đề tài 1.4 Đối tượng nghiên cứu 1.5 Phương pháp nghiên cứu 1.6 Kết cấu đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG : TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI 2.1 Tổng quan lĩnh vực nghiên cứu 2.1.1 Khớp gối 2.1.2 Phục hồi chức điều trị chấn thương 2.2 Một số thành tựu công bố 2.2.1 Trong nước 2.2.2 Nước 10 CHƯƠNG : CƠ SỞ LÝ THUYẾT 12 3.2 Kéo giãn chi PHCN sau mổ tái tạo dây chéo trước 16 3.2.1 Kéo giãn chi 16 3.2.2 PHCN sau mỗ tái tạo dây chằng chéo trước 17 3.3 Bậc tự 19 vi CHƯƠNG : TÍNH TỐN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO THỬ NGHIỆM 21 4.1 Thiết kế, chế tạo phần khí 21 4.1.1 Trình tự tiến hành 21 4.1.2 Các phương pháp thiết kế dẫn động khí 22 4.1.3 Lựa chọn phương án thiết kế 25 4.1.4 Bậc tự mơ hình thiết kế thiết bị 25 4.1.5 Kéo giãn khớp gối truyền tang ma sát cáp 26 4.1.6 Thiết kế hộp giảm tốc 32 4.1.7 Chế tạo thử nghiệm 48 4.2 Mạch điều khiển 50 4.2.1 Mạch cầu H-Bridge HA300 50 4.2.2 Mạch xử lí trung tâm Arduino Mega2560 51 CHƯƠNG 5: THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN – THIẾT KẾ LƯU ĐỒ 52 5.1 Sơ đồ nguyên lý tổng thể 52 5.2 Đọc tín hiệu encoder 54 5.3 Lưu đồ giải thuật điều khiển 55 5.3.1 Lưu đồ giải thuật điều khiển tổng quát 55 5.3.2 Lưu đồ giải thuật chi tiết 56 5.4 Giao diện giám sát sử dụng phần mềm Visual Studio 59 CHƯƠNG 6: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 61 6.1 Đồ thị thực nghiệm chế độ Manual 61 6.2 Đồ thị thực nghiệm chế độ Auto 62 6.3 Đồ thị thực nghiệm thay đổi góc gấp mở 63 KẾT LUẬN – ĐỀ NGHỊ 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO 65 PHỤ LỤC 66 PHỤ LỤC 70 PHỤ LỤC 73 vii DANH MỤC BẢNG BIỂU Trang Bảng 4.1: Thông số thể người 27 Bảng 4.2: Giá trị momen 34 Bảng 4.3: Hiệu suất truyền 35 Bảng 4.4: Thông số vật liệu inox 38 viii + Dùng kết nối truyện nhận liệu từ vi điều khiển thông qua chuẩn giao tiếp nối tiếp UART - Timer: + Là đếm thời gian chương trình, xác định khoảng thời gian định + Dùng để đồng hóa cổng Serial Port, xác lập thời gian vẽ đổ thị giám sát 60 CHƯƠNG 6: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM Hình 6.1 Thực nghiệm thiết bị 6.1 Đồ thị thực nghiệm chế độ Manual a) Khô Ghi chú: Đ Đ 61 6.2 Đồ thị thực nghiệm chế độ Auto Ghi chú: Đường màu đỏ - Giá trị góc nâng khớp gối (°) Đường màu xanh - Giá trị thời gian (s) a) Không tải b) Có tải Hình 6.3 Đồ thị thực nghiệm chế độ Auto góc nâng 30° a) Khơng tải b) Có tải Hình 6.4 Đồ thị thực nghiệm chế độ Auto góc nâng 60° a) Khơng tải b) Có tải Hình 6.5 Đồ thị thực nghiệm chế độ Auto góc nâng 80° 62 Nhận xét: Thiết bị hoạt động có tải chu kỳ dài biên độ góc nhỏ so với hoạt động khơng tải Biên độ hoạt động nằm vùng điều khiển sai số cao 6.3 Đồ thị thực nghiệm thay đổi góc gấp mở Hình 6.6 Đồ thị biểu diễn trạng thái gấp mở khớp gối Dựa vào kết phân tích hình 6.6 nhận thấy chuyển động khác thông qua giá trị góc Tuy nhiên góc độ đồ thị cho kết có khác nhau, khoảng chuyển động thời gian khác ảnh hưởng tới kết phép đo, nhóm lấy số liệu chu kì góc đo người chuyển động ổn định để tính tốn Mục đích việc biểu diễn kết đo lên biểu đồ để giúp cho việc xác định xác thời điểm chuyển động, đồng thời đánh giá kết hỗ trợ lực cấu 63 KẾT LUẬN – ĐỀ NGHỊ Sau khoảng bốn tháng nghiên cứu chế tạo, nhóm hoàn thành nhiệm vụ đồ án đặt Thiết bị chế tạo phù hợp với chế độ hoạt động khớp sinh học đặc biệt đảm bảo an toàn cho người sử dụng Phần khí thiết kế gọn nhẹ, đáp ứng yêu cầu để điều khiển dễ dàng Bộ điều khiển thực hai chức kéo giãn gấp mở khớp gối Khảo sát thông số khớp gối hoạt động bình thường, tạo sở, tiền đề cho việc điều khiền thiết bị Điều khiển cấu gấp mở khớp gối bám theo chuyển động chân người, dựa hồi tiếp từ encoder đo gốc Thiết bị hoàn thành giúp mở rộng tầm hoạt động khớp gối trường hợp PHCN sau mổ tái tạo dây chéo trước giai đoạn đầu, góp phần vào q trình ngun cứu ứng dụng thiết bị tự động vào PHCN vật lý trị liệu để đạt kết cao Bên cạnh kết đạt được, thiết bị tồn số vấn đề Thiết bị tương đối nặng, động chưa đủ momen, cảm biến đo bị nhiễm, điều khiển gấp mở khớp gối chưa ổn định, chưa áp dụng cho nhiều tập PHCN Vì vậy, để thiết bị thử nghiệm thực tế bệnh nhân, cần: nghiên cứu sử dụng vật liệu nhẹ hơn, sử dụng động có momen lớn hơn, mở rộng góc gấp mở khớp gối, hồn thiện thuật toán điều khiển giúp thiết bị hoạt động ổn định, hiệu thực nhiều tập 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] PGS.TS Nguyễn Văn Yến – Giáo trình Chi tiết máy - NXB Giao thông vận tải - Hà Nội- 2005 [2] PGS.TS Trịnh Chất -TS Lê Văn Uyển – Tính tốn thiết kế Hệ dẫn động khí, tập 1,2 – NXB Giáo dục [3] Đặng Quốc Bảo- Chấn thương tập phục hồi - Nhà xuất Thể DụcThể Thao - Hà Nội – 2005 [4] Tiêu chuẩn Việt Nam – NXB Hà Nội – 2006 [5] Đào Văn Hiệp,“Nghiên cứu thiết kế chế tạo thiết bị trợ lực cho người bộ”, Báo cáo tổng kết đề tài,pp 15-19, Học Viện Kỹ Thuật Quân Sự, 2010 Tiếng Nước V.A.D Cai, Contribution l'étude d'exosquelettes isostatiques pour la rééducation fonctionnelle, application la conception d'orthèses pour le genou PhD Thesis, University Pierre et Marie Curie – Paris 6, France, 2011 [7] V.A.D Cai and P Bidaud and V Hayward and F Gosselin and E Desailly, Conception of Isostatic Exoskeletons for Human Knee Joint, 33rd Annual International Conference of the IEEE EMBS, Boston, Massachusetts USA, August 30 - September 3, 2011 Nguồn khác [6] [8] Ekso Bionics’ Robotic Exoskeleton Will Help Paraplegics Walk Again Link:http://inhabitat.com/ekso-bionics-robotic-exoskeleton-will-helpparaplegics-walk-again-in-2012/ ,03/2012 [9] Robot “bộ xương ngoài” Việt Nam Link:http://www.baothaibinh.com.vn/12/3403/Robot_bo_xuong_ngoai_cua_Viet_ Nam.htm ,11/2010 [10] Phẩu thuật khớp gối Link: http://phauthuatxuongkhop.com/phau-thuat-khop-goi/,12/2011 [11] Vật lý trị liệu Link:http://chuoivatlytrilieu.com/dac-diem-phan-loai-va-tac-dung-cua-keo-gian [12] Inverse Dynamics Link: http://www.clinicalgaitanalysis.com/teach-in/inverse-dynamics.html [13] Tổn thương đầu gối Link: http://maxreading.com/y-hoc-gia-dinh/chuong-43-ton-thuong-dau-goi html 65 PHỤ LỤC ENCODER TRONG CƠ CẤU Để điều khiển số vòng quay hay vận tốc động thiết phải đọc góc quay motor Một số phương pháp dùng để xác định góc quay motor bao gồm tachometer (tachometer đo vận tốc quay), dùng biến trở xoay, dùng encoder Hình 2.1 Hình dạng chung kích thước encoder Cơ sở phương pháp sử dụng đặc tính độ dài quãng đường sai số chuyển động hai bánh động nhờ khai thác tính chất mã hố xung vịng quay 2.1 Cấu tạo: đĩa có đục lỗ có gắn cặp sensor thu phát bên Bộ encoder gắn bánh xe động Hình 2.2 Cấu tạo encoder 2.2 Phân loại Encoder quang chia thành hai loại: encoder tuyệt đối (absolute optical encoder) Hình 2.3 Đĩa encoder vòng lỗ 66 encoder tương đối (incremental optical encoder) Trong đa số động DC, tương đối encoder dùng Hình 2.4 Nguyên lý hoạt động encoder tương đối 2.3 Nguyên tắc hoạt động encoder Gồm thu phát hồng ngoại đĩa cho chia lỗ đặt hệ thống thu phát Đĩa gắn trục động trục chuyển động Quá trình đĩa chuyển động làm cho phần photo sensor thay đổi trạng thái tạo chuỗi xung vuông đầu Tuỳ theo số lỗ đĩa mà số xung tạo vòng quay đĩa khác Số lượng xung lớn nghĩa số lỗ nhiều vòng tròn 360 Trong thực tế, thấy encoder động DC không thành phần độc lập Việc lựa chọn sử dụng hai loại encoder có ưu nhược điểm riêng Thơng thường, encoder có dây (hoặc dây) gồm: 02 dây nguồn VCC GND; 02 dây tín hiệu A B (kênh A kênh B) dây pha I (kênh I) Kênh I lỗ nhỏ bên phía đĩa quay cặp thu - phát Cứ lần động quay vòng, lỗ nhỏ xuất vị trí cặp phát-thu, hồng ngoại từ nguồn phát xuyên qua lỗ nhỏ đến cảm biến quang, tín hiệu xuất cảm biến => kênh I xuất xung vịng quay động Bên ngồi đĩa quay chia thành rãnh nhỏ cặp thu - phát khác dành cho rãnh Đây kênh A encoder, hoạt động kênh A tương tự kênh I, điểm khác vòng quay động cơ, có N xung xuất kênh A N số rãnh đĩa gọi độ phân giải encoder 67 Mỗi loại encoder có độ phân giải khác nhau, có đĩa có vài rãnh có trường hợp đến hàng nghìn rãnh chia Để điều khiển động cơ, phải biết độ phân giải encoder dùng Độ phân giải ảnh hưởng đến độ xác điều khiển phương pháp điều khiển Trên encoder cịn có cặp thu phát khác đặt đường tròn với kênh A lệch chút (lệch M+0,5 rãnh), kênh B encoder Tín hiệu xung o từ kênh B có tần số với kênh A lệch pha 90 Bằng cách phối hợp kênh A B người đọc biết chiều quay động Vị trí hai cảm biến kênh A B lệch pha Khi cảm biến A bắt đầu bị che cảm biến B hoàn toàn nhận hồng ngoại xuyên qua ngược lại Hình thấp dạng xung ngõ hai kênh Xét trường hợp động quay chiều kim đồng hồ, tín hiệu từ trái sang phải Bạn quan sát lúc tín hiệu A chuyển từ mức cao xuống thấp (cạnh xuống) kênh B mức thấp Ngược lại, động quay ngược chiều kim đồng hồ, tín hiệu từ phải qua trái Lúc này, cạnh xuống kênh A kênh B mức cao Như vậy, cách phối hợp hai kênh A B xác định góc quay, chiều quay động Hãng Omron cung cấp cho người sử dụng khớp mềm để đồng trục với cấu 2.4.Thông số kỹ thuật Độ phân giải: 250 xung / vòng Điện áp cấp vào: VDC Các pha ngõ ra: NPN Các pha ngõ ra: A,B,Z Đáp ứng tần số tối đa: 100 kHz Sơ đồ đấu dây 68 Hình 2.5 Sơ đồ đấu dây encoder 69 PHỤ LỤC BỘ ĐIỀU KHIỂN PID Bộ điều khiển PID điều khiển vịng kín sử dụng rộng rãi Sử dụng điều khiển PID để điều chỉnh sai lệch giá trị đo hệ thống (process variable) với giá trị đặt (setpoint) cách tính tốn điều chỉnh giá trị điều khiển ngõ Sơ đồ hệ thống điều khiển dùng PID: Hình A1 – Sơ đồ hệ thống điều khiển dùng PID Một điều khiển PID gồm thành phần: P (proportional) – tạo tín hiệu điều khiển tỉ lệ với sai lệch (error – e), I (integral) – tạo tín hiệu điều khiển tỉ lệ với tích phân theo thời gian sai lệch, D (derivative) – tạo tín hiệu điều khiển tỉ lệ với vi phân theo thời gian sai lệch 2.1 Khâu P Khâu P tạo tín hiệu điều khiển tỉ lệ với giá trị sai lệch Việc thực cách nhân sai lệch e với số KP – gọi số tỉ lệ Khâu P tính dựa cơng thức: Nếu có khâu P trường hợp sai số tĩnh xuất hiện, trừ giá trị đầu vào hệ thống với giá trị mong muốn Trong hình sau thể sai số tĩnh xuất thay đổi giá trị đặt 2.2 Khâu I Khâu I cộng thêm tổng sai số trước vào giá trị điều khiển Việc tính tổng sai số thực liên tục giá trị đạt với giá trị đặt, kết hệ cân sai số 70 Khâu I tính theo công thức: Với: IOUT: giá trị ngõ khâu I Ki: hệ số tích phân e: sai số: e = SP – PV Khâu I thường kèm với khâu P, hợp thành điều khiển PI Nếu sử dụng khâu I đáp ứng hệ thống chậm thường bị dao động Khâu I làm cho đáp ứng hệ thống bị chậm nhiều, khâu PI giúp triệt tiêu sai số xác lập 2.3 Khâu D Khâu D cộng thêm tốc độ thay đổi sai số vào giá trị điều khiển ngõ Nếu sai số thay đổi nhanh tạo thành phần cộng thêm vào giá trị điều khiển Điều cải thiện đáp ứng hệ thống, giúp trạng thái hệ thống thay đổi nhanh chóng mau chóng đạt giá trị mong muốn Khâu D tính theo cơng thức: Với: DOUT: ngõ khâu D KD: hệ số vi phân Khâu D thường kèm với khâu P thành PD, với PI để thành PID Bộ PD tạo đáp ứng có thời gian tăng trưởng nhỏ so với P Nếu giá trị D lớn làm cho hệ thống khơng ổn định Có phương pháp xác định thông số điều khiển: - Điều chỉnh thủ cơng: khơng cần hiểu biết tốn, dựa thực nghiệm đòi hỏi kinh nghiệm người điều chỉnh - Ziegler–Nichols: phương pháp chứng minh, dựa thực nghiệm, nhược điểm làm rối loạn trình, số thử nghiệm gây lỗi, phải điều chỉnh nhiều lần - Dùng công cụ phần mềm: điều chỉnh chắn, dựa thực nghiệm tính tốn, cho phép mơ trước áp dụng thực tế, có nhược điểm địi hỏi chi phí cao phải huấn luyện 71 - Cohen–Coon: xử lý mơ hình tốt, dựa tính tốn u cầu phải vững kiến thức toán học, nhược điểm tốt trình bậc Như điều kiện đề tài sử dụng phương pháp Ziegler–Nichols xác định thông số PID Cách xác định mô tả sau ban đầu cho khâu I khâu D không tăng thông số Kp đến hệ thống dao động 72 PHỤ LỤC BẢN VẼ CHI TIẾT Thiết kế sử dụng số chi tiết có sẵn từ thư viện phần mềm Solidworks như: ổ bi, bánh Các chi tiết lại thể tập vẽ sau: (tập vẽ đính kèm) 73 ... robot phồi chức khớp gối? ??, Nguyễn Quang Tuấn, 2014 Nội dung đồ án: Nghiên cứu, thiết kế chế tạo thiết bị phục hồi chức cho khớp gối Thiết bị thực chức năng: gấp mở kéo giãn khớp gối Thiết bị đảm... TÓM TẮT ĐỒ ÁN THIẾT KẾ, CHẾ TẠO THIẾT BỊ PHỤC HỒI CHỨC NĂNG KHỚP GỐI Thiết bị hỗ trợ phục hồi chức khớp gối dùng để hỗ trợ lực cho khớp sinh học với hai động gắn để gấp mở kéo giãn khớp gối Cơ cấu... tài: Thiết kế, chế tạo thiết bị phục hồi chức khớp gối Các số liệu, tài liệu ban đầu: Thiết bị xương ngồi nghiên cứu cơng bố Nghiên cứu tài liệu để kế thừa thành tựu Đồ án “ Thiết kế, chế tạo

Ngày đăng: 22/12/2021, 06:02

Hình ảnh liên quan

Hình 2.2 Các cơ chính của khớp gối: nhìn từ phía trước [13] - (Đồ án tốt nghiệp) thiết kế, chế tạo thiết bị phục hồi chức năng khớp gối

Hình 2.2.

Các cơ chính của khớp gối: nhìn từ phía trước [13] Xem tại trang 17 của tài liệu.
Hình 2.5 Gốc vận động của khớp gối [5] Các cơ tham gia chi phối tầm vận động khớp gối: - (Đồ án tốt nghiệp) thiết kế, chế tạo thiết bị phục hồi chức năng khớp gối

Hình 2.5.

Gốc vận động của khớp gối [5] Các cơ tham gia chi phối tầm vận động khớp gối: Xem tại trang 19 của tài liệu.
Hình 2.6 Các hình thái tổn thương dây chằng chéo trước [10] - (Đồ án tốt nghiệp) thiết kế, chế tạo thiết bị phục hồi chức năng khớp gối

Hình 2.6.

Các hình thái tổn thương dây chằng chéo trước [10] Xem tại trang 20 của tài liệu.
Hình 2.9 Thiết bị hạn chế khớp gối Joint Active System (JAS) [3] - (Đồ án tốt nghiệp) thiết kế, chế tạo thiết bị phục hồi chức năng khớp gối

Hình 2.9.

Thiết bị hạn chế khớp gối Joint Active System (JAS) [3] Xem tại trang 23 của tài liệu.
Hình 2.8 Bộ xương ngoài [9] 2.2.2. Nước ngoài - (Đồ án tốt nghiệp) thiết kế, chế tạo thiết bị phục hồi chức năng khớp gối

Hình 2.8.

Bộ xương ngoài [9] 2.2.2. Nước ngoài Xem tại trang 23 của tài liệu.
Hình 2.10 Thiết bị phản hồi sinh học [5] - (Đồ án tốt nghiệp) thiết kế, chế tạo thiết bị phục hồi chức năng khớp gối

Hình 2.10.

Thiết bị phản hồi sinh học [5] Xem tại trang 24 của tài liệu.
Hình 3.2 Biểu diễn quy tắc lồi lõm [5] - (Đồ án tốt nghiệp) thiết kế, chế tạo thiết bị phục hồi chức năng khớp gối

Hình 3.2.

Biểu diễn quy tắc lồi lõm [5] Xem tại trang 26 của tài liệu.
Hình 3.5 Góc mở quy ước [5] - (Đồ án tốt nghiệp) thiết kế, chế tạo thiết bị phục hồi chức năng khớp gối

Hình 3.5.

Góc mở quy ước [5] Xem tại trang 28 của tài liệu.
Hình 3.6 Lực tác động lên khớp gối tại thời điểm gối đang gấp[5] - (Đồ án tốt nghiệp) thiết kế, chế tạo thiết bị phục hồi chức năng khớp gối

Hình 3.6.

Lực tác động lên khớp gối tại thời điểm gối đang gấp[5] Xem tại trang 28 của tài liệu.
4.1.4. Bậc tự do và mô hình thiết kế của thiết bị - (Đồ án tốt nghiệp) thiết kế, chế tạo thiết bị phục hồi chức năng khớp gối

4.1.4..

Bậc tự do và mô hình thiết kế của thiết bị Xem tại trang 38 của tài liệu.
Hình 4.3 Mô hình 3D của thiết bị PHCN khớp gối - (Đồ án tốt nghiệp) thiết kế, chế tạo thiết bị phục hồi chức năng khớp gối

Hình 4.3.

Mô hình 3D của thiết bị PHCN khớp gối Xem tại trang 39 của tài liệu.
Hình 4.8 Mô hình hộp giảm tốc 4.1.6.1. Tính toán chọn động cơ - (Đồ án tốt nghiệp) thiết kế, chế tạo thiết bị phục hồi chức năng khớp gối

Hình 4.8.

Mô hình hộp giảm tốc 4.1.6.1. Tính toán chọn động cơ Xem tại trang 48 của tài liệu.
Hình 4.10 Các bộ phận chủ yếu trên trục [1] - (Đồ án tốt nghiệp) thiết kế, chế tạo thiết bị phục hồi chức năng khớp gối

Hình 4.10.

Các bộ phận chủ yếu trên trục [1] Xem tại trang 50 của tài liệu.
Các thông số hình học chủ yếu của trục: - (Đồ án tốt nghiệp) thiết kế, chế tạo thiết bị phục hồi chức năng khớp gối

c.

thông số hình học chủ yếu của trục: Xem tại trang 51 của tài liệu.
Bảng 4.4 Thông số của vật liệu inox - (Đồ án tốt nghiệp) thiết kế, chế tạo thiết bị phục hồi chức năng khớp gối

Bảng 4.4.

Thông số của vật liệu inox Xem tại trang 55 của tài liệu.
Hình 4.13 Lực đặt lên trục 2 Ứng suất lớn nhất : 26,9 /  - (Đồ án tốt nghiệp) thiết kế, chế tạo thiết bị phục hồi chức năng khớp gối

Hình 4.13.

Lực đặt lên trục 2 Ứng suất lớn nhất : 26,9 / Xem tại trang 56 của tài liệu.
Hình 4.14 Bộ truyền bánh ma sát [1] - (Đồ án tốt nghiệp) thiết kế, chế tạo thiết bị phục hồi chức năng khớp gối

Hình 4.14.

Bộ truyền bánh ma sát [1] Xem tại trang 56 của tài liệu.
- Ứng suất cho phé pH có thể tra bảng trong sổ tay thiết kế hoặc tính theo công thức kinh nghiệm: - (Đồ án tốt nghiệp) thiết kế, chế tạo thiết bị phục hồi chức năng khớp gối

ng.

suất cho phé pH có thể tra bảng trong sổ tay thiết kế hoặc tính theo công thức kinh nghiệm: Xem tại trang 62 của tài liệu.
- Trượt hình học: xảy ra khi bộ truyền chưa làm việc, dưới tác dụng của tải trong F0, đai bị giãn hiện tượng trượt trơn. - (Đồ án tốt nghiệp) thiết kế, chế tạo thiết bị phục hồi chức năng khớp gối

r.

ượt hình học: xảy ra khi bộ truyền chưa làm việc, dưới tác dụng của tải trong F0, đai bị giãn hiện tượng trượt trơn Xem tại trang 66 của tài liệu.
Hình 4.25 Mạch H-Bridge HA300 - (Đồ án tốt nghiệp) thiết kế, chế tạo thiết bị phục hồi chức năng khớp gối

Hình 4.25.

Mạch H-Bridge HA300 Xem tại trang 69 của tài liệu.
Hình 4.26 Board Arduino Mega2560 Thông số kỹ thuật: - (Đồ án tốt nghiệp) thiết kế, chế tạo thiết bị phục hồi chức năng khớp gối

Hình 4.26.

Board Arduino Mega2560 Thông số kỹ thuật: Xem tại trang 70 của tài liệu.
Hình 5.1 Sơ đồ nguyên lý tổng thể của thiết bị - (Đồ án tốt nghiệp) thiết kế, chế tạo thiết bị phục hồi chức năng khớp gối

Hình 5.1.

Sơ đồ nguyên lý tổng thể của thiết bị Xem tại trang 71 của tài liệu.
Hình 5.4 Lưu đồ giải thuật điều khiển tổng quát - (Đồ án tốt nghiệp) thiết kế, chế tạo thiết bị phục hồi chức năng khớp gối

Hình 5.4.

Lưu đồ giải thuật điều khiển tổng quát Xem tại trang 74 của tài liệu.
Hình 5.5 Lưu đồ giải thuật điều khiển chế độ Manual - (Đồ án tốt nghiệp) thiết kế, chế tạo thiết bị phục hồi chức năng khớp gối

Hình 5.5.

Lưu đồ giải thuật điều khiển chế độ Manual Xem tại trang 75 của tài liệu.
Hình 5.8 Giao diện kết nối. - (Đồ án tốt nghiệp) thiết kế, chế tạo thiết bị phục hồi chức năng khớp gối

Hình 5.8.

Giao diện kết nối Xem tại trang 78 của tài liệu.
Hình 6.1 Thực nghiệm thiết bị 6.1. Đồ thị thực nghiệm chế độ Manual - (Đồ án tốt nghiệp) thiết kế, chế tạo thiết bị phục hồi chức năng khớp gối

Hình 6.1.

Thực nghiệm thiết bị 6.1. Đồ thị thực nghiệm chế độ Manual Xem tại trang 80 của tài liệu.
Hình 6.6 Đồ thị biểu diễn trạng thái gấp mở của khớp gối - (Đồ án tốt nghiệp) thiết kế, chế tạo thiết bị phục hồi chức năng khớp gối

Hình 6.6.

Đồ thị biểu diễn trạng thái gấp mở của khớp gối Xem tại trang 82 của tài liệu.
Hình 2.1 Hình dạng chung và kích thước cơ bản của encoder - (Đồ án tốt nghiệp) thiết kế, chế tạo thiết bị phục hồi chức năng khớp gối

Hình 2.1.

Hình dạng chung và kích thước cơ bản của encoder Xem tại trang 85 của tài liệu.
Hình 2.5 Sơ đồ đấu dây của encoder - (Đồ án tốt nghiệp) thiết kế, chế tạo thiết bị phục hồi chức năng khớp gối

Hình 2.5.

Sơ đồ đấu dây của encoder Xem tại trang 88 của tài liệu.

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan