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一种混合驱动的上肢康复外骨骼机器人设计

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针对现有上肢康复外骨骼机器人的驱动问题,设计一种混合驱动的上肢康复外骨骼机器人,肩关节由电机直接与关节相连驱动,肘关节与腕关节由电机与绳索配合驱动.按照人体上肢解剖学结构设计出外骨骼机器人的本体结构和基本属性,分析肘关节运动原理,进行绳驱动关节张力分析,运用D-H法建立机器人的运动学模型,分析正运动学,通过ADAMS软件对机器人进行动力学仿真,运用CUBSPL函数作为驱动得出各关节的力矩变化,为后面各个关节电机的选型提供依据.
Design of a Hybrid-driven Upper Limb Rehabilitation Robot
Aiming at the driving problem of the existing upper limb rehabilitation exoskeleton ro-bot,this paper design a hybrid-driven upper limb rehabilitation exoskeleton robot,in which the shoul-der joint is driven by a motor directly connected to the joint,and the elbow and wrist joints are driven by a motor in cooperation with a rope.In accordance with the anatomical structure of the human upper limb to design the ontological structure and basic attributes of the exoskeleton robot,analyze the principle of elbow joint movement,rope-driven joint tension analysis,using the D-H method to establish the ro-bot's kinematics model,analyze the positive kinematics.The robot through the ADAMS software for ki-netic simulation,the use of CUBSPL function as a drive to arrive at the torque change of the joints for the back of the individual joint motors to provide a basis for the selection of each joint motor later.

upper limb rehabilitation robotstructural designkinematicstensile analysisdy-namics simulation

姚玉龙、李宪华、林凤涛、徐玉杰、贾小宇

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安徽理工大学机械工程学院,安徽淮南 232001

华东交通大学载运工具与装备教育部重点实验室(华东交通大学),江西南昌 330013

上肢康复外骨骼机器人 结构设计 运动学 张力分析 动力学仿真

安徽省重点研究与开发计划项目教育部重点实验室开放课题

2022i01020015KLCE2022-01

2024

佳木斯大学学报(自然科学版)
佳木斯大学

佳木斯大学学报(自然科学版)

影响因子:0.159
ISSN:1008-1402
年,卷(期):2024.42(1)
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