一种食指康复外骨骼机器人设计与分析

作     者：田宇 王洪波 刘颖 杜家正 牛建业 TIAN Yu;WANG Hongbo;LIU Ying;DU Jiazheng;NIU Jianye

作者机构：燕山大学河北省并联机器人与机电系统实验室秦皇岛066004 复旦大学工程与应用技术研究院上海200433 上海市老年疾病临床医学研究中心上海200040 秦皇岛市海港医院秦皇岛066099 燕山大学先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室秦皇岛066004 

基　　金：国家自然科学基金(U1913216) 河北省省级科技计划(E2020103001、20371801D)资助项目 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2023年第59卷第9期

页      码：40-50页

摘      要：针对现有手部康复机器人精细化操作不足与人机相容性较差的问题,从脑卒中临床康复需求出发,基于人体解剖学理论,提出一种新型欠驱动食指外骨骼康复机器人。采用2-UPS并联机构与鲍登线的新型组合设计,实现了掌指关节二自由度主动康复运动,提高了机器人精细化操作能力;在设计过程中将指骨作为人机闭式运动链的组成部分,并探讨了食指屈曲/伸展与内收/外展运动的耦合关系,完善了患者康复训练中的约束条件,使机器人运动与人体自然运动更加协调,提高了机器人的人机相容性;求解了机构的运动学反解,分析了机构的工作空间并完成了仿真验证;搭建实验样机并开展了机构性能测试,基于对15个被试开展的人机工程学与康复运动舒适性的调查问卷结果,采用层次分析法对设备进行了评价,结果表明该机构可以满足使用者的康复需求。

主 题 词：食指康复 运动学分析 工作空间 仿真验证 性能测试 

学科分类：0831[工学-公安技术类] 0402[教育学-体育学类] 1002[医学-临床医学类] 080202[080202] 08[工学] 0804[工学-材料学] 0802[工学-机械学] 0811[工学-水利类] 

核心收录：

D　O　I：10.3901/JME.2023.09.040

馆 藏 号：203122608...