面向肩关节康复的气压驱动外骨骼机器人设计与康复动作规划研究
路泽宇1
郭冰菁2
韩建海2
李向攀2
李珍珠1
董应明3
1.河南科技大学 机电工程学院,河南 洛阳 4710032.河南科技大学 机电工程学院,河南 洛阳 471003;河南省机器人与智能系统重点实验室,河南 洛阳 4710033.云南省机电一体化应用技术重点实验室,云南 昆明 650031
摘要：基于肩关节损伤病理进行分析,针对肩关节垂直轴与冠状轴的运动,设计了面向肩关节康复的气压驱动外骨骼机器人.结合肩关节损伤康复训练临床治疗方法与人体工程学原理,确定机器人肩关节的结构与运动范围;设计了气动摆动缸驱动系统,可提供机器人关节的反向驱动特性,提高康复训练的被动柔顺性.建立外骨骼康复训练机器人运动学模型,仿真得到机器人的工作空间,并与人体肩关节运动空间进行了对比.结果表明,设计的机器人工作空间能满足人体肩关节康复训练的需求.设计了康复训练机器人关节的独立与复合动作,可完成肩关节内旋/外旋、屈曲/伸展、够取运动等多种康复训练作业治疗.经试验验证,在样机按规划动作的运动轨迹运行中,气动摆动缸驱动的机器人关节运动平稳,轨迹跟踪误差满足康复训练要求,验证了外骨骼康复机器人结构设计的合理性和康复动作规划的可行性.
关键词：肩关节外骨骼康复机器人结构设计气压驱动康复动作规划
资助基金：河南省科技攻关项目(212102310890)
论文发表日期：2024-10-15
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 75-82 )
英文信息