基于三维软体驱动器的手部康复装置研究

摘要：

针对手部康复装置结构复杂、穿戴舒适性差、制作成本高等问题,提出了一种基于三维软体驱动器的新型手部康复装置.首先,根据手部功能运动范围分析,设计了具有三空腔结构和纤维增强结构的三维软体驱动器.其次,利用Yeoh模型、虚功原理和结构分析,建立了以空气压强、纤维匝数为输入量,弯曲角度为输出量的数学模型.然后,通过有限元分析,确定了纤维匝数和建议工作压强,降低了数学模型的计算量.最后,使用3D打印技术和硅胶材料完成了样机的制作.为了验证以上理论,在软体驱动器综合实验平台上进行了性能测试.结果表明,该软体驱动器的最大弯曲角度、指尖力和相对误差分别为230°、1.08 N和25.04％;该装置可以模仿常见手势,抓取日常生活用品,能够满足基本的手部康复训练.

关键词：三维软体驱动器、手部康复装置、弯曲理论建模、有限元分析、样机制作与测试

所属期刊栏目：58

分类号：TH122

资助基金：江苏省自然科学基金面上项目;江苏省高等学校自然科学研究重大项目;江苏省双创博士项目;东南大学复杂工程系统测量与控制教育部重点实验室开放课题;南京邮电大学引进人才自然科学研究启动基金资助项目

在线出版日期：2023-03-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：88-97