机械工程学报

作者：王暾, 张行, 张仕民, 朱霄霄, 张来斌, 戴建生

单位：1. 中国石油大学(北京)机械与储运工程学院 北京 102249;2. 中国石油大学(北京)安全与海洋工程学院 北京 102249;3. 南方科技大学机器人研究院 深圳 518055;4. 伦敦国王学院机器人学研究中心 伦敦 WC2R 2LS 英国

关键词：中风康复,并联机构,外骨骼机器人,旋量理论；

基金：中国石油大学(北京)学科前沿交叉探索专项(2462024XKQY010)、中国石油大学(北京)科研启动基金(2462023BJRC027)、中国石油大学(北京)科研基金(2462023QNXZ012)、国家自然科学基金(52335003)、广东省科技计划(2023ZT10Z002)、深圳市科技计划(ZDSYS20220527171403009，KQTD20240729102052065)和教育部供需对接就业育人-重点领域校企合作(2023122896928)资助项目。

脑卒中是一种神经损伤性疾病，是我国成人致死、致残首位病因，给家庭和社会造成巨大负担。机器人技术可有效帮助脑卒中患者进行神经重塑和肢体康复。手腕关节作为人体最为灵活的关节之一，其功能障碍将严重降低患者生活质量。因此，设计了一种基于并联机构的、用于腕关节康复的外骨骼机器人。设计考虑手腕关节骨骼结构，提出一种新的更符合其生物学运动特征的腕关节简化模型。基于该模型利用旋量理论对所设计外骨骼的人机匹配性及运动特性进行分析。建立该外骨骼机构的运动学模型，进行奇异性、工作空间及灵巧度等运动学性能评价，并对其驱动特性进行研究。结果表明设计可满足腕关节康复需求，并可实时匹配运动腕关节中心；与已有研究相比，所设计外骨骼具备良好运动学性能并可实现驱动解耦。

来源：2025年第21期

《机械工程学报》期刊编辑部

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