一种10自由度外骨骼康复机器人结构设计与运动学分析

简介

针对上肢外骨骼康复机器人功能单一、拟人化程度低及对侧互换不便的问题,基于人体解剖学,呈模块化设计了一种10自由度外骨骼康复机器人;在6个主动自由度基础上,增加4个被动自由度,既可满足多关节组合训练,又可提升其柔顺性和普适性。介绍了10自由度外骨骼上肢康复机器人的结构与特点;通过D-H法,建立运动学方程,结合Robotics Toolbox验证了运动方程的正确性;在Adams中运用Step函数获得末端质心连续平稳的运动轨迹;最后,利用蒙特卡洛法将获得的工作空间云图与人体手臂末端运动范围进行对比,验证了其工作范围的合理性。研究表明,该外骨骼康复机器人结构设计方案与数学模型可行且正确。