并联式下肢康复外骨骼运动学及工作空间分析

摘要：

针对下肢瘫痪病人，设计一种新型的平面三自由度并联式下肢外骨骼机构进行研究，运用指数积公式对该机构的位置正反解进行研究分析，同时对该机构的雅可比矩阵和运动奇异性进行分析。以工作空间最大为目标函数，分析影响并联机构工作空间的主要因素，如连杆长度、运动副转角、人体关节角度等对工作空间的约束。采用边界搜索法确定工作空间边界，计算出相应形状的工作空间面积，分析各机构参数对工作空间的影响。在运动学分析的基础上，以满足人体正常行走时髋关节和膝关节运动范围要求，以提高机构运动学性能为目标，进行结构参数优化设计。初步分析结果表明，对机构参数进行优化，能提高运动学性能指标，该机构能够用于下肢瘫痪病人进行康复训练，为进一步并联机构的设计研究奠定了基础。

关键词：下肢外骨骼、指数积公式、位置正反解、工作空间

分类号：TH112

资助基金：国家科技支撑计划资助项目2012BAI33B00。

在线出版日期：2015-08-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：158-166