机械工程学报

作者：田宇, 王洪波, 刘颖, 杜家正, 牛建业

单位：1. 燕山大学河北省并联机器人与机电系统实验室 秦皇岛 066004;2. 复旦大学工程与应用技术研究院 上海 200433;3. 上海市老年疾病临床医学研究中心 上海 200040;4. 秦皇岛市海港医院 秦皇岛 066099;5. 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

关键词：食指康复,运动学分析,工作空间,仿真验证,性能测试；

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

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。

来源：2023年第9期

《机械工程学报》期刊编辑部

查看机械工程学报杂志2023年第9期