基于虚拟现实技术的三自由度上肢康复机器人的轨迹规划.pdf

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1、第29卷第6期2016年11月机电产品开崖与剀新Development＆InnovationofMachinery＆ElectricalProductsVOI．29．NO．6Nov．。2016文章编号：1002—6673(2016)06—004-04基于虚拟现实技术的三自由度上肢康复机器人的轨迹规划谢召军，李成求，陈泽，陶振强(大连海事大学交通运输装备与海洋工程学院，辽宁大连116000)摘要：为使脑卒中患者能够长期坚持康复训练。将虚拟现实技术与康复机器人相结合，建立人机交互康复训练环境。为适应处于不同患病时期的患者，设计主动模式和被动模

2、式．针对不同模式设计不同训练环境。在主动模式下需要规划机械人手柄末端运动轨迹．为解决三自由度康复机器人机构逆运动学求解过程中的多解问题．采用在ADAMS中建立虚拟样机的方法进行正逆运动学仿真分析。仿真结果验证得到的机械末端运动轨迹与预设轨迹相同，证明机构具有良好的运动性能，为运动控制系统设计提供理论依据。关键词：虚拟现实技术；康复机器人；轨迹规划；ADAMS；运动学仿真中图分类号：TP242文献标识码：Adoi：10．3969／i．issn．1002—6673．2016．06．002TheTrajectoryPlanningofTreeD

3、egreesofFreedomUpperLimbsRehabilitationRobotBasedonVirtualRealityTechnologyX／EZtmo-Jun，LICheng-Qiu，CHENZe，TAOZhen—Q洒培(InstituteofTransportationEquipmentandMarineEngineering，DalianMaritimeUniversity，ShenyangLiaoning116000，China)Abstract：ForthepatientswithcerebralapoplexyCa

4、ninsistonrehabilitationtrainingforalongtime，human—computerinteractionrehabilitationtrainingenvironmentcombinedwithrobotwasestabhshed．InordertOsuitdifferentpatientsintheperiodofstroke，designeddifferenttrainingenvironmentforinitiativemodeandpassivemode．Inactivemoderequiresp

5、lanningrobotshandleterminaltrajectory，tOsolvethemultiplesolutionproblemthatexistsintheprocessofinversekinematicsofrehabilitationrobotmechanism，adoptedthemethodofestablishedvirtualprototypeinADAMStOproceedinversekinematicssimdationanalysis．Thesimulationresultsverifythatthe

6、mechanicalterminaltrajectoryisthesameasthepresettrajectory，certifyingauthorityhasagoodmotionperformance，providingtheoreticalbasisforthemotioncontrolsystemdesign．Keywords：virtualrealitytechnology；rehabilitationrobot；trajectoryplanning；ADAMS；kinematicssimulation0引言随着医疗科学技术的

7、不断发展，脑卒中患者的死亡率不断下降，但致残率随之上升111。及时有效的康复训练[2]，可以使脑卒中患者及早回归家庭和社会。在患者进行康复训练的过程中，康复机器人可代替理疗师完成简单重复的工作。本文中的三自由度上肢康复机器人主要是对肩关节外展／内敛、肩关节的前屈／后伸和肘关节的前屈／后伸三个自由度进行训练。康复训练分为两种模式，在主动模式下由机器人末端带动患者患肢运动。保证患肢在软修稿日期：2016—09—02作者简介：谢召军(1990一)，女，山东人，硕士研究生。主要从事上肢康复机器人研究；通讯作者：李成求(1964一)，男，辽宁人。教

8、授，硕士生导师。主要从事机电产品开发研究。4瘫阶段运动能力、避免肌肉挛缩；在被动模式由患肢带动机器人末端运动，训练患肢的准确性和协调运动能力。主动模式下需要规划康复训练运动轨迹．开发相应的虚拟