题目：仿人按摩臂系统设计及实现

按摩机器人的研究己经受到了世界多国学者的广泛关往，按摩机械臂作为与患者直接接触的执行机构，能够帮助患者减轻症状。已有的按摩器人机械本体设计庞大，外型上像机械化装备，给患者带来恐惧感。本论文基于中医按摩手法，对仿人按摩手臂进行了深入分析，提出了仿人化按摩臂系统结构，从仿人臂机构、驱动控制系统、机器人软件三个方面进行了研究，实现了研究目标。首先，进行了仿人臂机器人人机工程学研究，分析了按摩手法。提出了基于串并联的机器人构型，并对仿人臂机构进行了设计，包括3SPS-1S并联机构设计以及仿人臂模块集成设计。并对仿人臂进行运动学上的分析，包括运机器人建模、运动学求解和工作空间分析。对于后续的轨迹规划、控制算法的研究打下基础。其次，对仿人臂机器人控制驱动系统进行了设计，对于每个关节的机构设计参数完成了驱动单元选型。针对仿人臂肘关节、腕关节的3SPS-1S并联机构，提出了电机驱动-液压传动的复合传动平台设计。基于各驱动单元选型，完成了驱动控制电路硬件设计。为系统软件设计提供了硬件平台。再次，在硬件平台研究的基础上完成了电机混合PID算法设计，在驱动控制器硬件平台上完成了下位机各功能模块驱动程序的编写以及控制算法的实现。在上位机PC上实现了系统调试等可视化程序编写，为操作者提供了友好的人机交互接口。最后，基于驱动控制器硬件平台，在不同负载下对单轴驱动单元进行了伺服控制精度实验，结果证明单轴伺服控制具有良好的控制精度。对仿人臂关节组成模块3SPS-1S并联机构以及仿人臂机器人进行了空间灵活度运动实验，实验得出仿人臂具有空间内较大的工作空间，具有一定的空间运动灵活度，可以满足腰肌劳损患者正面朝下平趴的按摩空间要求。