第五届全国大学生机械创新设计大赛作品设计说明书
2.2.3 平面连杆机构的摆动幅度及杆长计算 （1）摆动幅度计算：
从动摇杆往复摆动的角速度不一样，一慢（工作行程或正行程）一快（返回行程或反行程），用行程速比系数K表示为：
?m2?t1?1180o?? ??= 公式（2-2） ??o?m1?t2?2180??则极位夹角?：
180o???= 公式（2-3） 180o?? 可见：铰链四杆机构是否具有急回运动性质，取决于极位夹角?是否存在。?角越大，急回运动特征越明显。
因此，机构的急回特性也可用?角来表征。由于?与从动件极限位置对应的曲柄位置有关，故称其为极位夹角。
根据上述2-2、2-3计算公式：
180o??K=
180o??设角度?1=75°及角度1能达到的最大角度。 计算的行程速比系数K1=1.66
180o??K2= o180??设角度?2=120°及角度2能达到的最大角度， 计算的行程速比系数：K1=1.55 计算极位夹角：
?1=44.661
（2）杆件计算
平面四杆机构有曲柄条件应满足：当最长杆与最短杆的长度之和小于或等于其余两杆长度之和，最短杆的相邻杆为机架时得到曲柄摇杆机构。
设A=21.5、B=105、C=50、D=90
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则A+B≤C+D 21.5+105≤50+90
所以假设成立，当A=21.5、B=105、C=50、D=90，机构能实现运动。 2.2.4 揉背机构概述
曾在第二届全国大学生机械创新大赛决赛中，作品双椭圆健身康复机的双椭圆机所采用的形式为曲柄滑块机构。双椭圆健身康复机利用曲柄滑块机构来实现椭圆运动轨迹，用于伤残者康复训练和正常人健身运动的器材。双椭圆健身康复机中的曲柄摇杆机构如图2-3所示：
图2-3 曲柄摇杆机构
现在市面上的搓背机是利用正弦机构的双滑块来实现对背部上下、左右的固定式按摩，如图2-4所示，并不能给人带来真人式地手法按摩，而且局限性大。
图2-4 搓背机机构
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偏置曲柄滑块机构是曲柄滑块机构导路不通过曲柄的回转中心而形成的。偏置曲柄滑块机构广泛运用于传力较大的剪床、冲床、鄂式破碎机、内燃机等机械中应用。利用偏置曲柄滑块机构上多点连接处及多个主动力来实现多点运动轨迹。
平面机构的设计是根据已知条件来确定机构各构件的尺寸，其可以归纳为两种基本类型。
（1）实现给定的运动规律。 （2）实现给定的运动轨迹。
我们所设计的“Massages-Robot”中医按摩床的揉背系统不只是单一的对背部一处实现揉的功能，而是需要多处同时实现。
我们根据上述平面机构的这两个基本特性，再联系我们所需要的机构的运动轨迹，我们采用偏置曲柄摇杆机构作为该款按摩床的揉背系统的基本的机构。我们利用曲柄摇杆机构的运动稳定性来自动适应不同体型的按摩。 2.2.5 揉背机构自由度计算
我们设计该揉背机构由5根活动杆件、4颗销钉、2个轴承所组成。该机构共
有2个主动件。根据自由度的计算公式：F1=3n-2Pl-Ph
偏心曲柄滑块机构自由度计算为：
F1=3×6-2×8-0=18-16=2
揉背机构简图如图2-5所示：
图2-5 揉背机构简图
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2.2.6 揉背机构的摆动幅度及杆长计算
（1）从动摇杆往复摆动的角速度不一样，一慢（工作行程或正行程）一快（返回行程或反行程），用行程速比系数K表示为：
?m2?t1?1180o?? ??= ??o180???m1?t2?2 则极位夹角?： ??180???1 ??1 可见：铰链四杆机构是否具有急回运动性质，取决于极位夹角?是否存在。?角越大，急回运动特征越明显。
因此，机构的急回特性也可用?角开表征。由于?与从动件极限位置对应的曲柄位置有关，故称其为极位夹角。
根据上述计算公式：
180o??K?
180o??设角度?1=75°及角度1能达到的最大角度 计算的行程速比系数K1=2.43
180o??K2?
180o??设角度?2=120°及角度2能达到的最大角度 计算的行程速比系数K2=5 计算极位夹角
?1=75.043o ?2=120°（2）杆件计算
平面四杆机构有曲柄条件应满足：当最长杆与最短杆的长度之和小于或等于其余两杆长度之和，最短杆的相邻杆为机架时得到曲柄摇杆机构。
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设A=100、B=720、C=360、D=500 则A+B≤C+D 100+720≤360+500
所以假设成立，当A=100、B=720、C=360、D=500，机构能实现运动。 揉背机构三视图及其立体图2-6所示：
图2-6 偏置曲柄滑块机构
2.3 “Massages-Robot”中医按摩床设计 2.3.1 床身的设计
根据人体身高比例测算，我们采用的床身设计是运用一个长、宽、高为200?100?140mm的床架。将其分为三层：床面B、揉背机构层F和C、行车行走层D。我们采用此种位置摆放方式的原因在于以便于各个部件之间的相互连接，避免碰撞、合理运用空间。床架结构如图2-7所示：
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