辛绍杰，张欢欢

（上海电机学院 机械学院，上海 200245）

护士机器人的系统设计及机构参数仿真优化

辛绍杰，张欢欢

（上海电机学院 机械学院，上海 200245）

针对自理困难的家居老人和病人的需要，设计了一款护士机器人。该机器人移动平台和机械系统的控制系统采用基于工控机的运动控制方案。运用三维设计软件SolidWorks对该机器人的机械系统进行了三维建模、装配以及干涉检查。分别以操作手的拇指转动角速度和大臂轴输出转矩最大值的最小化为优化目标，利用ADAMS软件对机器人操作手机构和手臂机构进行了运动参数仿真优化。结果表明，优化后的构件尺寸极大地改善了护士机器人的机械性能。

护士机器人；结构设计；控制系统；干涉检验；优化设计

对于自理困难的老年人和由突发事故引起行动不便患者的护理已成为当今人们广泛关注的社会问题之一。据有关资料统计，仅国内需要康复护理器械的患者就有1 500多万人［1］。目前的康复产品大部分功能单一或价格偏高，且不能人性化地满足病人的使用需求，而功能齐备、操作方便、安全可靠的服务机器人等相关产品将在很大程度上促进病人康复，减轻护理强度。针对老年人和病人的需要，设计了结构简单、工作可靠、使用方便的一款护士机器人，对实现家居老人和病人的部分自理需求具有重要的意义。

1 护士机器人的系统设计

根据家居老人和病人在子女上班期间对护理的要求，护士机器人应具有室内自主移动和取、送物品（食品、瓶装药、水果、瓶装水和毛巾等）等功能。……