基于摆线的下肢康复机器人轨迹优化

随着现代机器人学和医疗行业的迅速发展,使用康复机器人对下肢运动损伤患者进行治疗成为国内外研究热点之一.为实现更好的康复治疗效果,对一种3自由度下肢康复机器人开展轨迹规划研究,模拟健康踝关节运动规律,对下肢康复机器人的运动轨迹进行了优化设计.基于踝关节的康复、损伤机制和运动形式,对比分析几种少自由度平面对称并联机构,确定了以2UU-UPU机构为康复执行机构的设计原型;对下肢康复机器人开展下肢康复训练的轨迹规划研究,推导了摆线运动规律、叠加摆线运动规律的轨迹规划运动公式,并验证了在不同康复训练条件下轨迹的合理性;为探究更合理的康复轨迹,使用光学动作捕捉系统采集坐姿状态下踝关节的运动轨迹,建立康复轨迹约束条件,提高了规划轨迹与人体动作的相似度,可实现更好的康复效果.