具有力感的针灸仿真训练装置的研究与设计

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针灸疗法具有成本低廉、疗效独到、副作用小等优点,在传统医学中占有重要地位,也在世界不少国家得到推广应用。然而现有针灸训练方法难以保证良好的训练效果,训练效率低,且无法较全面地掌握各种腧穴的针灸技能。针对上述问题,本文对先进针灸训练装置进行了研究,设计出了一款新的针灸仿真训练装置。该装置克服了现有针灸仿真训练装置的不足,能够较好地满足针灸训练需要。本文首先以针灸学基本理论为指导,对针灸操作理论和针体的受力情况进行了分析;对典型腧穴组织的力学结构进行了研究,建立了具有四层组织结构的腧穴受力模型;分析确定了针灸仿真训练装置所需要满足的基本要求,为针灸仿真训练装置的设计打下基础。然后,根据设计要求,确定了针灸仿真训练装置的传动方案。经过分析对比,选择摩擦传动作为仿真训练装置的传动方案。根据传动方案,完成了针灸仿真训练装置的机构设计。对所需的元器件进行了选型分析,选择了较合适的元器件。在上述工作基础上,完成了针灸仿真训练装置的三维建模。接着,对针灸仿真训练装置进行了刚度分析、阻力分析和惯量分析,进行了主要性能参数计算,分析结果表明设计方案符合要求。最后,对针灸仿真训练装置的操作系统进行探索研究,确定了系统的控制策略、系统的开发环境,系统采用阻抗控制的策略,以LabVIEW+CHAI 3D作为系统的开发工具,并对系统虚拟场景的设置进行了初步探索。在论文的最后对全文进行了总结和展望。
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