人体膝关节自适应康复器机构设计与运动学分析

简介

设计了一种膝关节自适应康复器,该康复器由摆动导杆和曲柄滑块机构串联组成。依据人机工程学,通过对人体膝关节运动特点的分析,确定了自适应康复器中大小腿杆长度范围。为实现对人体膝关节伸曲角度的自适应调节,以复数矢量法为基础,建立了机构运动学模型。根据运动学方程,得出了膝关节伸曲角度与机构中可移动机架高度的关系式,确定了机构的尺寸。对自适应康复器与传统的康复器机构(曲柄滑块机构)进行了仿真分析对比。结果表明,串联式康复器和传统的康复器机构曲柄滑块机构运动特性均满足膝关节康复器伸曲角度,但串联式组合膝关节康复器运动平稳性更好。