2021年 05期

Kinematics Research on Master-Slave Mode Upper Limb Exoskeleton Rehabilitation Robots


摘要(Abstract):

针对主从式上肢外骨骼康复机器人的机械臂活动空间设计和双臂干涉问题,基于Denavit-Hartenberg参数建模法,以人体上肢活动范围为边界条件,建立主从臂各关节在统一固定坐标系下的运动学模型;以齐次坐标运动学模型为基础,确定基于上肢运动极限位置约束的主从双臂间的安全活动空间,并利用蒙特卡罗算法进行仿真验证;根据主从双臂活动范围的安全距离与上肢活动规律,给出主、从双臂各五自由度康复机器人的设计及从臂跟随主臂意图运动的训练方法。计算机仿真试验和实验室样机现场试验结果表明,机器人活动空间满足康复训练上肢活动方式和活动范围等人体工学要求,解决了因主从臂干涉而造成的二次伤害等影响康复效果的问题。

关键词(KeyWords):上肢康复机器人;主从式结构;运动学建模;外骨骼机器人

基金项目(Foundation): 山东省重点研发计划(重大科技创新工程)项目(2019JZZY010435)

作者(Author): 鲁守银,张蔚然,赵洪华

DOI: 10.13349/j.cnki.jdxbn.20210303.002

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