机械工程学报

作者：卢宗兴, 苏永生, 东辉, 李胤增, 赵栋哲

单位：福州大学机械工程及自动化学院 福州 350116

关键词：踝关节,康复机器人,运动学分析,轨迹跟踪,主被动康复；

基金：国家自然科学基金（61801122）资助项目。

踝关节机能损伤人群数量增长与康复医师紧缺是现阶段面临的一个重要社会问题，为此，基于一款2-SPU/RR踝关节康复机器人提出一种主被动结合的辅助康复策略。首先建立虚拟样机模型和对应的结构简图，进行运动学分析，求解了机器人的工作空间，结果表明该机器人能够满足踝关节跖屈-背屈和内翻-外翻复合运动需求。然后针对目前康复机器人主要研究内容为被动康复问题，未能根据患者脚踝实际损伤情况进行康复，提出一种踝关节机器人主被动康复结合的方法。先预设康复运动轨迹，基于足底压力数据和力感知算法获得患者的运动意图，通过软硬件控制系统实现机器人主动跟随，同时将运动轨迹进行记录和数据化。最后对描迹轨迹进行优化，根据优化轨迹使用5段S型加减速控制方式进行定制化被动康复。主被动康复系统实现了机器人跟随控制与患者主动行为感知的结合，有助医师对踝关节机能损伤患者的诊断与治疗。

来源：2022年第21期

《机械工程学报》期刊编辑部

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