并联咀嚼机构设计及运动分析开题报告

全文总字数：2466字

1. 研究目的与意义

本次研究的目的：

1.食品领域

对食品的品质进行评定。随着科技的进步和社会的发展，人们生活水平不断提高，人们对食品品质追求的提高促进着食品行业的发展。然而一位优秀的食品鉴定员的培养需要花费足够长的时间以及大量的资金；目前市场上鉴定食品质地所用的质构仪并不能完全模拟出人类的口腔环境和咀嚼的运动轨迹，实验数据单一且不精确，没有说服力。

2. 国内外研究现状分析

国外研究概况：

对于咀嚼仿生机器人研究较早的机构是日本早稻田大学。日本早稻田大学的学者们意识到咀嚼机器人不仅可以用作医学咀嚼实验研究，还可以帮助咀嚼障碍的病人进行康复训练，于是在1995年便开始研制 wy 系列咀嚼机器人。wy系列咀嚼机器人主要用于治疗患有咀嚼运动障碍的病人。随着科技的发展，从最原始的wy-1到最先进的wy-5，wy系列咀嚼机器人飞速发展。日本早稻田大学的学者们在wy-5基础上不断地改进，最终研制出了目前比较成熟的 wy-5rvi 治疗机器人。wy-5rvi不仅扩大了颌部牵引治疗范围，而且在治疗过程中可实时监测治疗效果。经过医院临床使用反馈，wy-5rvi 无论在功能和可靠性上都有良好的表现,有着模拟效果真实、容错率高、操作简便、可靠性高以及实时监控等优点，在一定程度上代表了日本医疗咀嚼机器人的发展水平。

在 21 世纪初期新西兰梅西大学的 xu w l、j.potgieter 等人侧重于食品评估方向，致力于研究类人的咀嚼机器人，开始研究食品咀嚼机器人。经过不同方案之间的比较、验证，最终选取六自由度的并联机构来模拟下颌咀嚼动作。其中基于 stewart 平台的咀嚼机器人，在尺寸上满足了人类下颌系统的尺寸，驱动力方向与咀嚼肌肉生物力方向也一致，但是并不能达到人类正常咀嚼过程中所需要的咀嚼力。

3. 研究的基本内容与计划

内容：

对并联咀嚼机构进行设计和运动分析，学习相关运动分析软件和三维建模软件，对并联咀嚼机构设计进行测试和优化。具体如下：

1.借鉴下颌系统的结构和运动方式，设计一种新型并联咀嚼机构，能够真实的还原下颌系统的运动轨迹，并在三维建模软件里完成虚拟样机的搭建。

4. 研究创新点

设计并联咀嚼机构模拟人类的咀嚼过程，满足咀嚼轨迹，使用SolidWorks软件进行三维建模，使用Adams软件进行运动分析，使设计结构更优化，实现创新。