2-UPS/RR并联髋关节助力机构及运动性能

作     者：李剑锋 李世才 陶春静 季润 徐成辉 张兆晶 LI Jianfeng;LI Shicai;TAO Chunjing;JI Run;XU Chenghui;ZHANG Zhaojing

作者机构：北京工业大学机械工程与应用电子技术学院北京100124 国家康复辅具研究中心北京100176 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(61273342) 北京市自然科学基金资助项目(3132005 3113026) 

出 版 物：《北京工业大学学报》 (Journal of Beijing University of Technology)

年 卷 期：2017年第43卷第1期

页      码：49-57页

摘      要：为了帮助髋关节受损的患者完成行走运动,提出了一种适用于髋关节助力的2-UPS/RR并联机构.该机构不仅可以满足髋关节助力所需要的前屈/后伸、内收/外展、内旋/外旋运动,还可以保证机构的旋转中心与不同患者的髋关节旋转中心重合.计算了自由度,并应用解析法给出了机构的位置反解,建立了速度雅克比矩阵,通过对驱动参数的限定,求解了机构的工作空间.最后,基于雅克比矩阵,对比分析了分别驱动移动副和虎克副2根旋转轴时机构的运动学性能.结果表明:在规定的工作空间内驱动移动副时,机构具有良好的可操作性、运动灵活性和刚度特性.相比当前的髋关节助力机构,其结构简单,有效避免了支链间不必要的干涉,减小了整个机构的占用体积.设计的该机构适合髋关节助力训练.

主 题 词：髋关节助力 并联机构 可操作度 灵活性 刚度特性 

学科分类：080202[080202] 08[工学] 0804[工学-材料学] 0802[工学-机械学] 

D　O　I：10.11936/bjutxb2016020013

馆 藏 号：203215866...