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; 吕丰訸; 刘春燕; 刘思晴

doi:CNKI:SUN:CGGL.0.2024-12-011

重庆理工大学学报（自然科学版） ›› 2024, Vol. 38 ›› Issue (12) : 85 -92. DOI: CNKI:SUN:CGGL.0.2024-12-011

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, 吕丰訸, 刘春燕, 刘思晴

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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。