醫(yī)療機器人的外觀設計要注重營造出專業(yè)、、舒適的感覺。在顏色選擇上,通常以白色、淺藍色等冷色調為主,這些顏色給人一種干凈、衛(wèi)生的印象。醫(yī)療機器人的外觀造型要簡潔流暢,避免過于復雜的結構,便于清潔和,防止滋生。同時,機器人的操作界面要設計得簡潔易懂,方便醫(yī)護人員快速操作。在一些與患者直接接觸的醫(yī)療機器人設計中,還要考慮患者的心理感受,采用柔軟的材質和溫和的造型,減少患者的恐懼和緊張情緒。例如,一些康復機器人的手臂部分會采用柔軟的硅膠材料,與患者皮膚接觸時更加舒適。
機器人的機械結構是其實現各種動作和功能的硬件基礎,主要包括機身、手臂、關節(jié)和末端執(zhí)行器等部分。機身作為機器人的支撐和承載部件,需要具備足夠的強度和穩(wěn)定性,常見的機身設計有框架式、立柱式和龍門式等。手臂是機器人實現空間運動的關鍵部件,多關節(jié)手臂能夠實現復雜的運動軌跡,關節(jié)的設計直接影響手臂的靈活性和運動精度.
在機器人結構設計過程中,需要對結構進行優(yōu)化,以提高機器人的性能和降低成本。結構優(yōu)化設計主要包括拓撲優(yōu)化、形狀優(yōu)化和尺寸優(yōu)化等。拓撲優(yōu)化是在給定的設計空間、載荷工況和約束條件下,尋求材料在結構中的分布形式,以達到提高結構性能、減輕重量的目的。例如,通過拓撲優(yōu)化可以設計出更加合理的機器人機身結構,在保證強度和剛度的前提下,減輕機身重量,降低能耗。形狀優(yōu)化是對結構的外形進行優(yōu)化,以改善結構的力學性能和外觀。尺寸優(yōu)化則是對結構的尺寸參數進行優(yōu)化,如桿件的長度、截面尺寸等,以滿足強度、剛度和穩(wěn)定性等要求,同時降低成本。在進行結構優(yōu)化設計時,通常需要借助計算機輔助工程(CAE)軟件,如有限元分析軟件,對結構進行模擬分析和優(yōu)化計算。
協(xié)作機器人強調與人類的協(xié)作,其結構設計需要滿足、靈活和易用等要求。在方面,協(xié)作機器人通常采用柔軟的外殼材料和低沖擊力的結構設計,以減少對人類的傷害。同時,協(xié)作機器人的結構設計要便于操作和編程,一般采用直觀的人機交互界面,讓非專業(yè)人員也能輕松上手。此外,協(xié)作機器人還需要配備高精度的傳感器,如力傳感器、視覺傳感器等,以便實時感知周圍環(huán)境和人類的動作,實現、的協(xié)作。