随着人民生活水平的日益提高,健康意识也随之提升,按摩装置的需求量也逐渐增大。目前市场上有各种各样的按摩装置,但是这些按摩装置普遍存在一些问题,例如按摩区域相对单一、按摩力度不易控制、按摩频率不适合人体需求等缺陷。随着机电一体化技术的快速发展,研究与开发一种按摩范围大、按摩力可控、按摩频率符合人体需求的按摩装置是可行的,也是很有现实意义的。在查阅国内外相关研究的基础上,提出一种新型背部按摩装置,具有自动定位、按摩力度可控等特点。主要研究如下:(1)理论分析人体背部肌肉软组织,将其简化成一个弹簧阻尼模型。通过简单实验测试,测得人体背部肌肉的弹性系数。(2)根据人体工程学和传统中医按摩理论确定了背部按摩装置的设计要求,通过对背部按摩的功能原理分析,将机械结构分成行走机构、定位模块和按摩模块。电气硬件以研华PCL-818L多功能采集卡为核心,控制步进电机、伺服电机、绝对式编码器、人体感受开关、常规启停开关等电气元件。基于LabVIEW编写了3种按摩路径的控制软件,设计了人机交互界面,包括人体感受模块和按摩力值下载及显示数据模块,这些模块采用RGB色彩显示,可视化效果较好。(3)建立叩击式按摩力学模型,分析影响按摩叩击力的各个参数,通过Python对其进行仿真分析。对叩击式按摩输出力进行了实际测量,并与理论值进行对比分析产生误差的影响因素。(4)建立按压式按摩力学模型,分析影响按压式按摩力的相关参数。采用PID控制算法和神经网络PID控制算法进行按压式按摩控制实验,对比分析这两种控制算法的差异。