用于人体关节的P（2-RPS）&amp;U可重构康复机构及运动学分析

郭旺旺; 李瑞琴; 宁峰平

doi:10.16578/j.issn.1004.2539.2019.03.007

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用于人体关节的P（2-RPS）&U可重构康复机构及运动学分析

设计计算 | 更新时间：2022-10-03

- 用于人体关节的P（2-RPS）&U可重构康复机构及运动学分析
- P（2-RPS）&U Reconfigurable Rehabilitation Mechanism Used for Human Joint and Its Kinematics Analysis
- 机械传动 2019年43卷第3期页码：35-40
- 作者机构：
  
  1.中北大学机械工程学院，山西太原 030051
- 作者简介：
  
  郭旺旺（1994— ），男，山西文水人，硕士研究生，研究方向为康复机器人机构
  李瑞琴（1964— ），女，山西太原人，教授，博导，主要研究方向为机构理论与复杂机械系统。
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金(51275486┫山西省重点研发计划项目“下肢运动康复机构构型综合与应用研究”┣201803D421027)
- DOI：10.16578/j.issn.1004.2539.2019.03.007
  中图分类号：
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郭旺旺,李瑞琴,宁峰平.用于人体关节的P（2-RPS）&U可重构康复机构及运动学分析[J].机械传动,2019,43(03):35-40.

Guo Wangwang,Li Ruiqin,Ning Fengping.P（2-RPS）&U Reconfigurable Rehabilitation Mechanism Used for Human Joint and Its Kinematics Analysis[J].Journal of Mechanical Transmission,2019,43(03):35-40.
郭旺旺,李瑞琴,宁峰平.用于人体关节的P（2-RPS）&U可重构康复机构及运动学分析[J].机械传动,2019,43(03):35-40. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2019.03.007.

Guo Wangwang,Li Ruiqin,Ning Fengping.P（2-RPS）&U Reconfigurable Rehabilitation Mechanism Used for Human Joint and Its Kinematics Analysis[J].Journal of Mechanical Transmission,2019,43(03):35-40. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2019.03.007.

摘要

基于人体关节运动机理和可重构理念，提出一种P（2-RPS）&U可重构康复机构，通过锁定运动副，改变动平台的运动方式，可以分别实现对人体肘关节、膝关节和踝关节的康复训练。分析了P（2-RPS）&U可重构康复机构的位置逆解，并基于螺旋理论分析了该机构的位置奇异性，得到机构的两个奇异位置，通过添加驱动的方式避免了奇异位置的发生。使用Adams软件对P（2-RPS）&U可重构康复机构进行运动学仿真，仿真结果表明，该机构能够较好地达到人体肘关节、膝关节和踝关节康复运动的范围，满足受损关节的康复需求。

Abstract

Based on the motion mechanism of human joints and reconfigurable concept， a P（2-RPS）&U reconfigurable rehabilitation mechanism is proposed. By locking the kinematic pairs to change the movement mode of the moving platform， the rehabilitation training of human elbow joint， knee joint and ankle joint can be realized， respectively. The inverse solution of the P（2-RPS）&U reconfigurable rehabilitation mechanism is analyzed and its position singularity is analyzed based on the screw theory. And the two singularity positions of the mechanism are obtained. The singularity positions can be avoided by adding the driver. The kinematics simulation of the P（2-RPS）&U reconfigurable rehabilitation mechanism is carried out by using Adams software. The simulation results show that the mechanism could reach the range of rehabilitation movements of human elbow， knee and ankle joints， and satisfy the rehabilitation requirements of damaged joints.

关键词

可重构康复机构肘关节膝关节踝关节运动学

Keywords

Reconfigurable rehabilitation mechanismElbow jointKnee jointAnkle jointKinematics

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用于人体关节的P（2-RPS）&U可重构康复机构及运动学分析

P（2-RPS）&U Reconfigurable Rehabilitation Mechanism Used for Human Joint and Its Kinematics Analysis

DOI：10.16578/j.issn.1004.2539.2019.03.007

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