新型RR-RURU踝关节康复机器人机构的设计与分析

作     者：张彦斌 荆献领 韩建海 陈子豪 ZHANG Yanbin;JING Xianling;HAN Jianhai;CHEN Zihao

作者机构：河南科技大学机电工程学院洛阳471003 河南省机器人与智能系统重点实验室洛阳471023 机械装备先进制造河南省协同创新中心洛阳471003 

出 版 物：《中国机械工程》 (China Mechanical Engineering)

年 卷 期：2019年第30卷第14期

页      面：1734-1741页

核心收录：

学科分类：080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0804[工学-仪器科学与技术] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(50905055) 河南省高等学校重点科研项目基础研究计划资助项目(18A460001) 河南省科技攻关计划资助项目(192102210221) 

主　　题：踝关节康复机器人 并联机构 运动学分析 奇异性 工作空间 

摘      要：基于无耦合RR-RURU转动并联机构设计出一种新型踝关节康复机器人。利用螺旋理论对机构进行了运动输出特性分析和自由度计算;推导出机构动平台的姿态方程和角速度方程,讨论了机构满足运动学完全各向同性的结构条件;根据机构分支运动链的运动螺旋系的线性相关性,分析了机构的运动学奇异性并给出其奇异位形;研究了机构的工作空间,得到其可达工作空间的三维图形。绘制出新型踝关节康复机器人的CAD模型,利用临床医学步态分析数据(CGA)得到其输出角位移曲线,并对其动力学进行了虚拟样机仿真。研究结果为该新型踝关节康复机器人的样机试制提供了理论基础。