生物融合式腰椎牵引外骨骼机构的设计与仿真
王晴晴1
杨建涛1
贺晨1
喻洪流2
石萍2
1.上海理工大学康复工程与技术研究所,上海2000932.上海理工大学康复工程与技术研究所,上海200093;上海康复器械工程技术研究中心,上海200093
摘要：本研究设计了一种用于治疗脊柱退行性疾病的生物融合式腰椎牵引外骨骼.基于对腰椎尺寸以及运动范围的确定,应用生物融合式机构设计理念得到人机闭环机构.通过设计一种机逆人正的运动学数学模型,获得在人体腰部运动安全范围内的腰椎牵引外骨骼的驱动器长度和姿态工作空间,以验证设计的合理性,确保穿戴的安全性.最后,通过角度传感器采集受试者在穿戴外骨骼不牵引(WN-T)和穿戴且牵引(WT)两种情况下的前屈后伸和左右侧屈的运动角度.结果显示,本研究的生物融合式腰椎牵引外骨骼在WT情况下前屈、后伸和侧屈的最大角度分别为47.6°、11.2°和25.7°.结果验证了牵引角度均满足设定的安全范围,生物融合式腰椎牵引外骨骼具有良好的牵引效果.
关键词：脊柱退行性疾病人机融合运动学工作空间运动姿态安全角度
分类号：R318(医用一般科学)TH13.2+2(机械零件及传动装置)
资助基金：国家重点研发计划(2019YFC1711800)上海市科技行动创新计划项目(20S31901100)
论文发表日期：2022-06-25
在线出版日期：2026-09-11（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 158-165 )
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