? 近年來僵朗,疾病和事故引起的運(yùn)動(dòng)障礙患者數(shù)量不斷增加壤蚜,人們對(duì)康復(fù)醫(yī)療的需求也不斷提高转绷,康復(fù)機(jī)器人得到了迅速的發(fā)展悼瓮。將機(jī)器人技術(shù)與康復(fù)治療相結(jié)合戈毒,通過機(jī)械結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)肢體進(jìn)行重復(fù)運(yùn)動(dòng),從而刺激和重建運(yùn)動(dòng)神經(jīng)系統(tǒng)横堡,可幫助肢體恢復(fù)運(yùn)動(dòng)功能埋市。
? 繩索牽引驅(qū)動(dòng)機(jī)器人是一種通過繩索代替剛性桿件作為驅(qū)動(dòng)元件的康復(fù)機(jī)器人。其結(jié)構(gòu)簡單命贴,慣性小道宅,機(jī)構(gòu)相對(duì)較輕,運(yùn)動(dòng)速度也較快胸蛛,具有較高的負(fù)重比率污茵,可實(shí)現(xiàn)模塊化,具有可重構(gòu)性葬项,并且制造維護(hù)的費(fèi)用較低泞当,近年來在國內(nèi)外引起廣泛關(guān)注。
? 西安電子科技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院段清娟副教授團(tuán)隊(duì)開發(fā)的繩索牽引機(jī)器人民珍,以兩桿系統(tǒng)模擬上下臂襟士,三桿系統(tǒng)模擬上下臂加手,實(shí)驗(yàn)過程中需要以人自然走動(dòng)時(shí)的上肢向前擺動(dòng)角度范圍來規(guī)劃多桿運(yùn)動(dòng)軌跡嚷量,團(tuán)隊(duì)使用了NOKOV 光學(xué)三維動(dòng)作捕捉系統(tǒng)來測量人走路時(shí)上肢向前擺動(dòng)的角度和上肢長度等參數(shù)陋桂。實(shí)驗(yàn)者的肩關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)津肛、腕關(guān)節(jié)和手末端貼上反光標(biāo)記點(diǎn)(marker點(diǎn))章喉,并在跑步機(jī)上自然走動(dòng)。得到自然狀態(tài)下上肢數(shù)據(jù)后便可規(guī)劃軌跡,多桿系統(tǒng)以垂直于地面為初始位置秸脱,首先通過加速再勻速最后減速的規(guī)律使多桿位于身前的最高位置即最大角度處停止落包,然后再以相同的規(guī)律返回起始位置。30s 為一個(gè)周期摊唇,模擬上臂在運(yùn)動(dòng)過程中的狀態(tài)咐蝇。
? 除規(guī)劃多桿軌跡外,實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)還對(duì)多桿機(jī)構(gòu)配置做了優(yōu)化巷查,利用蒙特卡羅方法優(yōu)化電機(jī)位置和轉(zhuǎn)動(dòng)距離有序,在保證規(guī)劃的軌跡在力旋量可行工作空間內(nèi)的前提下使得力旋量可行工作空間最大。使用已經(jīng)優(yōu)化出的配置岛请,搭建兩桿機(jī)構(gòu)和三桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)旭寿。用NOKOV光學(xué)三維動(dòng)作捕捉系統(tǒng)測出實(shí)際軌跡,用傳感器測出繩索拉力崇败,與計(jì)算出的軌跡與拉力理論值對(duì)比盅称,驗(yàn)證了優(yōu)化方法的正確性。