第五届全国大学生机械创新设计大赛作品设计说明书
“Massages-Robot”中医按摩床设计说明书
设计者：高浩、钟山、肖明阳、胡勇、胡焱明
指导教师：曾欣、覃智广
（宜宾职业技术学院，四川宜宾 644003）
作品内容简介
本作品的设计主要是为了解决目前各类按摩器材按摩的局限性，同时将中医医学按摩有效地结合，从而实现对人体全身的穴位进行按摩的功效。
“Massages-Robot”中医按摩床主要针对人的肩部、背部以及四肢，实现中医按摩理疗手法中的“推、拍、按、捏、揉、震”手法，床中的背部按摩装置可以对人体背部进行有效按摩，同时结合传感器对人体体型进行信息采集，通过程序进行分析找到人体穴位，使机械手臂能够自动找到人体穴位，利用其机械手臂按摩装置实现对人体腹部及四肢的按摩，从而解决传统按摩器只能对人体背部按摩的问题，最终实现对穴位的按摩。使用电动控制系统控制机械手臂和背部按摩系统的移动，从而达到人体各个部位的按摩功能。它既能够帮助上班族在短时间内对全身进行按摩，对身体进行放松，缓解工作压力，也适合老年人使用。
联系人：田泽民，联系电话：18990921602，EMAIL：tianzem@163.com
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1概述
1.1 研制背景及意义
当下都市人的生活节奏越来越快，忙碌的工作让人们身心疲惫，没有时间去运动，导致人们生活质量越来越差。我们的“Massages-Robot”中医按摩床就是为了改善人们的身体健康而制作的。按摩是通过手法作用于人体的肌表，以调节人体的亚健康状态，从而达到治病和保健的作用。依据中医医学的经络学说，其作用原理与各种手法有密切关系。经络贯通于人体内外、上下联络脏腑，贯通九窍，是气血运行的途径，也是津液输布的网络。经络壅阻，人体气血不畅，阴阳失调，就会产生疲劳和病变。中医医学典籍认为：按摩能调解阴阳平衡，疏通气血经络，而且还能够活血化瘀、增强人体抗病能力等。西医认为按摩不但可以调整内分泌、缓拿复位等作用，而且具有调节大脑皮层、皮质功能，使大脑神经产生冲动，进而达到兴奋或抑制神经作用。大量科学研究实践证明，各种按摩手法是由各种动作所产生的力在机体上引起的一系列反应，人体接受按摩以后，能使大小循环系统畅通，血流丰富，改善血液循环，加速人体各器官组织的新陈代谢，消除疲劳，解除病痛，具有延年益寿之功效。 1.2 现状分析与改进 1.2.1 目前按摩器具现状
目前的按摩工具主要有：按摩棒（如图1-1）、按摩椅（如图1-2）、充气式按摩袋等等，而这些工具都有一定的局限性。同时，现有按摩器具太过传统，按摩效果不够明显；并且大多按摩器材只能对人体的局部进行按摩，不能真正地给使用者带来舒适的按摩。
图1-1 按摩棒
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图1-2 按摩椅
1.2.2 “Massages-Robot”中医按摩床的创新点
（1）“Massages-Robot”中医按摩床有效地结合中医按摩理疗手法中的“推、拍、按、捏、揉、震”手法，实现对人体的背部、腰部、四肢、腹部的按摩。较好地完善了现有市场上的按摩功能，非常适应如今的快节奏的生活，极大的提高了人们对保健的需求。“Massages-Robot”中医按摩床三维图及三视图如图1-3所示。
（2）“Massages-Robot”中医按摩床利用的是全自动式控制系统，人们在操作时只需用遥控器就可以轻松地控制按摩床地运行。
图1-3 “Massages-Robot”中医按摩床
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2作品设计内容
2.1 材料的选择
本作品的床身是由长和宽分别为22×2mm不锈钢方形管加工而成，除拥有良好的塑性及加工性能外，还拥有良好的力学性能、可回收性以及较高的耐磨性，能承受机构变形时所产生的压力。行车装置由电机的正反转带动其前进或后退。行车由步距角1.8度转矩2.4的电机、￠75cm的轮子、￠24cm的滚动轴承。揉背装置和机械手臂装置由若干根宽为2cm、厚0.2cm的铝条组成。 2.2 机构设计
2.2.1 平面连杆机构概述
平面连杆机构是由若干个平面机构通过低副连接而成的机构，又称为平面低副机构。平面连杆机构广泛应用与各种机械和仪表中，其主要优点有：
（1）平面连杆机构以面接触承受的压强小，便于润滑，磨损较低，可以承受大的载荷。
（2）构件形状简单，构件工作可靠。
（3）可以使从动件实现多种形式的运动，满足多种运动规律的要求。 （4）利用平面连杆机构中的连杆可满足多种运动轨迹的要求。 其主要缺点有：
（1）连杆设计较复杂且精度不高。 （2）不能用于高速场合。
我们所设计的“Massages-Robot”中医按摩床的机械手臂按摩系统能同时实现揉、捏按摩功能。而现有的健身机械都是部件实现单一功能。例如，北华大学机械工程学院第二届“挑战杯”竞赛的作品吊臂式仿生按摩机如图2-1所示。
通过平面四杆机构的优缺点总结及对现有情况的对比，因此我们将平面连杆机构用于我们的机械手臂系统。 2.2.2 平面连杆机构自由度计算
我们设计的平面连杆机构由1对齿轮、16根杆件、10颗销钉组成的平面连杆机构。根据自由度的计算公式2-1：
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图2-1 吊臂式仿生按摩机
F1=3n－2Pl－Ph 公式（2-1）
平面连杆机构如公式2-1所示，其自由度计算为：
F1=3×7－2×10 =21－20 =1
按摩机械手臂端部的机构简图，如图所示2-2：
图2-2 机械手臂的平面连杆机构简图
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