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作者：鲍成;刘芳华;曹永鑫;王政;
单位：江苏科技大学机械工程学院;
摘要：针对国内外各种颈椎康复机构存在的结构、体积、功能和穿戴性方面的问题，提出一种球面耦合颈椎康复机器人方案。首先，从颈椎病患者常用康复动作出发，按照人体颈部生理结构和运动学机制，设计了一种新型球面耦合机构，旨在更好地实现患者的头颈部康复训练；然后，使用螺旋理论进行机构自由度分析，建立机器人运动学和动力学模型，得到了机构运动学求解公式和动力学方程，通过Matlab仿真得到机构运动空间，验证其满足康复训练所需空间要求；在Adams中通过模型动作编写了step函数，将运动学仿真得到的曲线图与理论计算结果进行了对比分析；最后，通过Ansys Workbench对机器人关键零部件进行瞬态动力学分析，得到机构应力云图，验证了其结构设计合理性，为样机搭建和控制策略研究奠定了基础。
关键词：颈椎康复;;球面耦合机器人;;运动学仿真;;瞬态动力学
基金资助：国家自然科学基金项目（62002141）
