六自由度肩关节康复机器人设计与仿真

来源：机床与液压杂志2022年第5期北京时间：

作者：张顺程，郭亮，姜爱民

单位：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，中国科学院大学；中国科学院长春光学精密机械与物理研究所；中国科学院长春光学精密机械与物理研究所

摘要：针对肩关节运动损伤康复训练问题，通过分析肩关节的运动方式，设计一种外骨骼肩关节康复机器人。对机器人的整体样机机械结构进行简单建模设计，并解决了肩关节旋转中心瞬时可变性的问题；通过D-H法推导出机器人运动学方程，并通过MATLAB验证了运动学方程的正确性。利用ADAMS软件中建立的虚拟样机模型，对机器人进行运动学和动力学的仿真，得到各关节角速度与时间的关系和各关节的驱动力矩曲线。最后通过蒙特卡洛法，计算出机器人末端运动的位置云图，得到机器人末端的运动范围。仿真分析验证了机器人结构的可行性和运动学方程的正确性，可以实现康复目的。

关键词：肩关节康复机器人;结构设计;运动学;仿真分析

基金资助：白求恩医学工程与仪器中心基金项目(BQEGCZX2019036)