上肢康復(fù)機(jī)器人的機(jī)械設(shè)計(jì)及仿真研究

【摘要】在腦血管病偏癱后遺癥患者的治療過(guò)程中，做好患者的康復(fù)工作非常的必要，將機(jī)器人應(yīng)用于患者的康復(fù)訓(xùn)練中，對(duì)于患者康復(fù)工作的順利開(kāi)展具有非常重要的作用，本文就主要在對(duì)上肢康復(fù)機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)學(xué)分析的基礎(chǔ)上，對(duì)其運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真予以簡(jiǎn)單分析。

【關(guān)鍵詞】上肢康復(fù)機(jī)器人；機(jī)械設(shè)計(jì)；仿真研究

在上肢康復(fù)機(jī)器人中融入了機(jī)器人學(xué)、生物學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、信息學(xué)、機(jī)械學(xué)、醫(yī)院等諸多的學(xué)科，在開(kāi)展其機(jī)械設(shè)計(jì)的過(guò)程中，綜合的考慮各方面的影響因素，提升其應(yīng)用性能是非常必要的，本文就主要針對(duì)此予以簡(jiǎn)單分析。

一、上肢康復(fù)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

本次研究中結(jié)合人體解剖學(xué)理論中的相關(guān)知識(shí)，考慮到康復(fù)運(yùn)動(dòng)的實(shí)際需求，所設(shè)計(jì)的康復(fù)機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)中具有腕部屈伸、肘部屈伸與肩部屈伸三個(gè)自由度，其機(jī)械結(jié)構(gòu)如圖1所示：

上圖中的關(guān)節(jié)1所對(duì)應(yīng)的是人體的肩關(guān)節(jié)，關(guān)節(jié)2所對(duì)應(yīng)的是人體的肘關(guān)節(jié)，關(guān)節(jié)3所對(duì)應(yīng)的是人體的腕關(guān)節(jié)，其都為回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中主要是通過(guò)伺服電機(jī)的減速器來(lái)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，通過(guò)這三個(gè)關(guān)節(jié)的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，能夠有效的實(shí)現(xiàn)相關(guān)的豎直面的預(yù)定軌跡運(yùn)動(dòng)，在水平面的康復(fù)運(yùn)動(dòng)中，可以通過(guò)調(diào)節(jié)機(jī)械人的姿態(tài)以及患者手臂的放置方式來(lái)有效實(shí)現(xiàn)。康復(fù)機(jī)器人所應(yīng)用的是外骨骼式的單邊結(jié)構(gòu)，在其關(guān)節(jié)連接處所應(yīng)用的材料為超硬鋁管，這是一種成品……