随着科技的不断发展,康复医学水平的提高,振动疗法在现代康复医学中重新受到重视,医学研究表明适当的机械振动对人体有积极作用。在与医院的合作项目中,课题小组研制了一种基于振动颗粒进行按摩治疗的康复仪,该康复仪通过颗粒流对肢体的冲击、滚压、摩擦实现按摩作用,该康复仪的主要工作参数为激振频率、振动方向角,主要治疗对象为正处于术后恢复阶段的截肢患者。为了更好的完善样机,实现以面板形式控制康复仪各项工作参数,并在康复仪多种工作模态下,分析康复仪激振频率、颗粒层深度对颗粒流运动特性及按摩强度的影响,论文针对设备控制系统及散体颗粒的动力学进行研究,完成以下主要工作:1.面向振动颗粒康复仪对控制系统的要求,完成控制系统的设计,编制人机交互界面,搭建控制平台,通过触摸屏设置康复仪相关工作参数,根据康复仪功能需求以及控制系统功能需求进行程序设计、离线仿真与在线实验,实现控制系统的功能性、稳定性与可靠性。2.基于康复仪对双电机驱动下激振平台同步性、稳定性的要求,应用LMS测试样机激振平台的同步性,从而选择出同步性稳定的激振频率。应用激光测振仪进行实验测量,探究不同工作参数下颗粒容器的动力学特征,对于无法精确测量的参数,应用ADAMS进行仿真分析,避免实验误差对测量结果规律性的影响。3.应用EDEM对振动颗粒康复仪在不同激振频率、振动方向角和颗粒层深度下进行数值模拟,得到三种工作参数对颗粒流动力学特征及按摩强度的影响,量化不同工作参数下颗粒流对肢体法向冲击按摩和切向摩擦按摩的变化情况。4.由于测量仪器的限制,无法通过实验实时记录颗粒流在各工作参数下的动力学特征及颗粒流对肢体冲击按摩强度、摩擦按摩强度的数值,生成便于分析的数据曲线,因此采用转化法分析康复仪工作参数对颗粒流旋转速度的影响,并募集志愿者参与按摩实验,对康复仪按摩强度进行主观评价,以验证仿真结果的可靠性。