下肢外骨骼机器人康复运动学与轨迹控制关键技术

本文主要探讨了下肢外骨骼机器人在运动学分析和轨迹控制方面的关键技术。作者尤跃东和殷跃红来自上海交通大学机械与动力工程学院，针对神经受损患者下肢康复的需求，设计了一种创新的外骨骼机器人。他们首先构建了该机器人的运动学模型，通过对康复策略的深入分析，确立了机器人在康复训练中的作用。 运动学分析是核心部分，它涉及到机器人关节的空间运动和变形，包括位置、速度和加速度等参数的计算，这些对于理解机器人的工作原理和优化其动作至关重要。作者详细阐述了如何通过数学模型来描述机器人关节之间的运动关系，确保了机器人能够准确模拟人类下肢的动作。 轨迹控制则是实现康复治疗的关键环节，它决定了机器人如何按照预设的康复路径或模式进行运动。文中研究了如何采用固高GUC-8轴嵌入式运动控制器实现主被动控制的结合，即机器人既可以自主执行动作，也能根据患者的实际反馈进行调整，以提供个性化的康复体验。这种控制方法旨在帮助患者逐步恢复正常的步态和运动能力。 此外，本文还提到了康复策略的选择，这是根据患者的具体状况和康复需求制定的，可能包括不同的运动模式、强度和频率。作者强调了个性化策略的重要性，因为每个患者的身体条件和恢复进度都是独特的。 本文最后引用了中图分类号TH13和TP24，表明研究内容涉及生物医学工程和控制科学领域，文献标识码A和文章编号1001-2257（2012）03-0065-04，以及上海交通大学医工交叉研究基金重大项目资助，显示了这项工作的学术背景和资金支持。 这篇论文提供了下肢外骨骼机器人在康复领域的重要应用技术，特别是在运动学建模、轨迹控制和个性化康复策略上的创新实践，对于改善神经损伤患者的生活质量具有重要意义。