多段连续结构手功能康复外骨骼运动规划与结构优化

摘要：

针对现有康复机器人手指运动轨迹仿生度低、轨迹规划策略与正常人手指运动轨迹差异较大的问题,提出了基于Tau-jerk引导策略的手指运动轨迹规划方法.首先建立外骨骼机器人的运动学模型,并用ABAQUS进行运动学仿真,引入修正系数调整运动学模型;然后以jerk值为耦合对象,推导出内部Tau-jerk引导策略,引入最小做功和最小面积确定最优轨迹和最优多段连续结构;最后比较了Tau-jerk规划的运动轨迹与多项式插值方法规划的轨迹同真实人手运动轨迹的偏差.实验结果表明:采用Tau-jerk轨迹规划的外骨骼运动平均关节角度误差小于1.5°,且平均指尖轨迹误差小于1 mm;与3次多项式插值和3、4、5次多项式插值运动规划相比,Tau-jerk轨迹规划方法更符合人手指运动轨迹.

关键词：手功能康复、外骨骼、运动规划、康复机器人

所属期刊栏目：53

分类号：TP206(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金青年科学基金资助项目51505363;中央高校基本科研业务费专项资金资助项目xzy012019012

在线出版日期：2019-11-11（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：1-9