基于肩部协同运动特征的康复外骨骼设计与人机相容性分析

摘要：

受盂肱关节浮动转动中心的生理运动学属性影响,在基于外骨骼的肩部康复中,人体与外骨骼的兼容性将直接影响康复的效果甚至危及患者的安全.通过分析肩部协同运动特征,提出一种结构紧凑的顺应性肩关节自对准机构,并能够实现独立的锁骨和肩胛骨协同驱动锻炼.基于建立的人机闭链系统,提出4种完整的外骨骼构型,以肩部外骨骼运动空间灵巧性为评价标准,确定了最佳构型,设计并开发肩部外骨骼原型样机.穿戴性能测试试验结果表明,前伸和外摆时人机耦合界面相互作用力从20 N和35 N降低至1N以下,人体自主外展轨迹和外骨骼穿戴对应点外展轨迹具有良好的吻合性,所提出的顺应性肩部康复外骨骼具有良好的人机相容性.

关键词：肩部康复外骨骼、协同运动、人机相容性、自对准机构、灵巧性

所属期刊栏目：58

分类号：TP24(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;浙江省基础青年基金;宁波科技创新重大专项资助项目

在线出版日期：2023-01-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：34-44