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作者:侯雨雷;蔡庆明;高志强;李岳;刘飞;邓云蛟;曾达幸;
单位:燕山大学机械工程学院;秦皇岛市第一医院骨科;东莞理工学院机械工程学院;
摘要:【目的】康复训练是骨折术后康复的关键,而现有康复机器人因构型所限,人机兼容性尚有不足,康复效果不甚理想。基于人体肘腕关节解剖学结构,考虑人机轴线错位易造成患者二次损伤,遵循康复医理,提出了符合肘腕关节运动特性、适应其康复需求的新型肘腕康复机构。【方法】针对肘腕关节运动特征,设计了由绳索驱动的腕部并联机构和关节错位补偿机构,以确保患者康复的舒适度和安全性;求解了腕部并联机构的逆运动学,并推导出腕关节角度与各驱动绳索长度的关系;绘制腕部并联机构工作空间,以验证该机构是否能够满足腕关节康复的活动范围;结合腕部并联机构运动与静力学分析,以确定压缩弹簧的刚度。【结果】分析结果表明,所设计机构能够满足肘腕康复运动与力学需求,为样机试制提供了基础参数依据。
关键词:肘腕康复;;并联机构;;绳驱动;;关节错位补偿;;运动学
基金资助:广东省基础与应用基础研究基金自然科学基金项目(2023A1515012103);; 广东高校科研平台和项目-创新团队项目(自科)(2022KCXTD033);; 广东省重点建设学科科研能力提升项目(2021ZDJS084);; 河北省卫生健康委员会医学科学研究课题计划项目(20251260)