中医推拿是一种行之有效的医疗保健手段,至今已有2千多年的发展历史,一直是缓解和治疗各种慢性疼痛最为有效的手段之一。然而,时至今日在推拿手法的推广过程中,各大医院的临床治疗仍由有经验的推拿师人工进行。推拿工作劳动强度大,推拿疗效取决于推拿医师的技术熟练程度、推拿经验和推拿手法的力度、位置等多种人为因素,从而阻碍了该项技术的发展与推广应用。因此,研制中医按摩机器人以代替推拿师的人工劳动对于提高人们的生活质量和幸福指数具有重要的现实意义和实用价值。　　 本文在国家863项目的支持下,对中医按摩机器人末端执行器的机构型式及主要运动学性能进行了研究。提出将串联机械臂与并联末端执行器机构配合使用,完成推拿手法中按、揉、滚、拍、振等主流动作。其中,串联机械臂实现机器人按摩位置的初步定位和对末端执行器进行姿态调整,并联末端执行器机构实现沿自身轴线方向的平移和绕与轴线方向垂直的平面内的一维转动。该混联中医按摩机器人结构简单,工作空间大,转动灵活,刚度高,动平台摆动角度大,能较好地满足推拿操作特性要求。论文的主要研究工作如下:　　 第一,以实现按、揉、滚、振、拍主流推拿手法为目的,依据推拿手法的运动学特征,对中医推拿机器人进行了整体方案设计。串联机械臂(含龙门架)实现机器人按摩位置的初步定位和姿态调整,安装在机械臂终端的并联末端执行器实现一平移一转动两自由度运动。基于并联机构机型创新设计理论,完成了末端执行器主体并联机构的选型,并用ADAMS验证了该机型的运动学特性。　　 第二,对所选末端执行器的并联机构进行了位置正反解分析,通过对位置方程求导,得出机构的速度、加速度正反解数学表达式,利用MATLAB和ADAMS联合仿真对得出的理论结果进行验证分析。基于反解模型,运用蒙特卡罗思想及三维网格搜索法得到机构的工作空间。运用Jacobian代数法,对机构的奇异位形进行了分析,得出机构出现奇异位形的类型和条件。　　 第三,采用传递矩阵法研究由静态误差引起的推拿机器人末端位姿误差。基于机器人末端执行器位置反解结果,通过全微分误差分析理论,建立误差模型,进行求解计算,构造了机器人末端执行器并联机构输出位姿误差与各误差源之间的对应关系。重点研究了杆长误差、驱动误差和运动副问隙误差对机构精度的影响,得出杆长误差对末端执行器精度的影响最大。　　 第四,根据中医推拿手法的施力及负载要求,合理设计了中医推拿机器人末端执行器的硬件和软件系统。以小型化、轻量化和实用性的设计理念,对末端执行器进行了设计和优化。通过对中医推拿机器人样机进行试制、调试和实验,表明推拿机器人能实现按法、揉法、滚法、振法和拍法的主流按摩动作,其总体性能满足推拿机器人的设计要求。