重庆理工大学学报(自然科学) ›› 2024, Vol. 38 ›› Issue (12): 85-92.

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气动肌肉驱动的仿生肘关节康复训练器结构设计

阎宏伟,刘 杰,白乐乐,吕丰! ,刘春燕,刘思晴   

  1. 鲁东大学 交通学院,山东 烟台 264025
  • 出版日期:2025-01-23 发布日期:2025-01-23
  • 作者简介:阎宏伟,男,博士研究生,讲师,主要从事机器人运动学研究,Email:yanhongwei@ldu.edu.cn;通信作者 刘杰,男,本科生,主要从事仿生机构研究,Email:2038180935@qq.com。

  • Online:2025-01-23 Published:2025-01-23

摘要: 为设计一种气动肌肉驱动的仿生肘关节康复训练器,参考人体肘关节的工作机理,利用三维建模软件 UG开发训练器的结构,提出 3种不同的机构形式。采用有限元静力学分析对设计进行结构性能评估,得出了关键零部件的位移变形分布图。采用 ADAMS动力学分析对设计进行了运动性能评估,得出了机构运动的角速度和角加速度曲线。为确保训练器的运动轨迹符合人体需求,进行了五次多项式轨迹规划,并通过 Matlab运动学仿真验证了轨迹的平滑性。利用 Inventor软件进行了运动仿真,结果表明该设计能够实现与人体肘关节相似的抬起和拉伸运动。该仿生肘关节康复训练器在运动平滑性方面表现良好,有望提高患者的康复效果。

关键词: 气动肌肉;康复训练器;结构设计;肘关节;仿生

中图分类号: 

  • TH112