文章目录

0 引言

1 人体上肢解剖及关键关节的运动与自由度分析

1.1 上肢解剖结构

1.2 上肢关键关节的运动与自由度

2 上肢康复可穿戴式外骨骼结构设计

2.1 上肢康复科穿戴式外骨骼结构设计的关键尺寸

2.2 上肢康复可穿戴外骨骼结构三维设计模型

2.3 关节驱动力矩分析及其电机变速箱匹配

3上肢康复可穿戴外骨骼整机强度和刚度校核

4 虚拟样机仿真和试验

4.1 虚拟样机仿真结果

4.2 上肢各关节康复训练步骤及结果

5 结束语

文章摘要:基于人体上肢生物力学机理、传统康复训练弊端和目前上肢康复机器人现状,提出了一种六自由度、柔性调节、可穿戴式上肢康复外骨骼设计方案。首先,对上肢各关节力学进行分析,利用CATIA三维软件对上肢康复可穿戴外骨骼的整体机械结构进行了虚拟样机设计,创新性设计了前臂和上臂内/外旋单排四点接触球轴承齿形传动以及肩部柔性化被动调整机构（粘弹性阻尼器）等;然后,对上肢康复外骨骼各关节驱动力矩进行了理论分析与计算、各关节驱动电机和变速箱的选型;最后,对上肢外骨骼进行了整体有限元分析。研究和试验结果表明:该上肢外骨骼助力结构设计方案具有较高可行性,能帮助上肢瘫痪及其运动功能障碍患者自主康复训练。

文章关键词:

论文分类号:R496;TP242