仿肌肉绳索驱动下肢康复机器人系统使用安全性评价  

Safety evaluation of bionic-muscle cable-driven lower limb rehabilitation robot system

作　　者：王砚麟 王克义[1] 王奎成 莫宗骏 王璐莹 WANG Yan-lin;WANG Ke-yi;WANG Kui-cheng;MO Zong-jun;WANG Lu-ying(College of Mechanical and Electrical Engineering,Harbin Engineering University,Harbin 150001,China;School of Mechanical and Electrical Engineering,Lanzhou University of Technology,Lanzhou 730050,China)

机构地区：[1]哈尔滨工程大学机电工程学院,黑龙江哈尔滨150001 [2]兰州理工大学机电工程学院,甘肃兰州730050

出　　处：《浙江大学学报（工学版）》2022年第1期168-177,共10页Journal of Zhejiang University：Engineering Science

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52175006);黑龙江省自然科学基金资助项目(LH2019E032);中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(3072020CF0706)。

摘　　要：为了研究仿生肌肉绳索驱动下肢康复机器人使用安全性的评价方法和指标,基于Hill肌肉模型,给出仿生肌肉绳索模型,介绍仿生肌肉绳索驱动下肢康复机器人(BM-CDLR).在康复机器人的刚性运动支链的运动规划和力学分析的基础上,定义了安全性能因子.考虑不同患者的运动承受能力和刚性运动支链滑块运动速度的波动性,提出康复机器人的使用安全性评价指标.通过实例分析验证了使用安全性评价方法的合理性.A bionic muscle cable model was given based on the Hill muscle model, and a bionic-muscle cable-driven lower limb rehabilitation robot(BM-CDLR) was introduced in order to analyze the safety evaluation method and index of BM-CDLR. The safety performance factors were defined based on the motion planning of the rigid motion branch and mechanical analysis of the BM-CDLR. The use safety evaluation index of the BM-CDLR was proposed by considering the motion tolerance of different patients and the volatility of the motion speed of the slider in the rigid motion branch chain. The rationality of the use safety evaluation method of the BM-CDLR was verified through case analysis.

关 键 词：仿生肌肉绳索 下肢康复机器人 运动规划 安全性能因子 使用安全性 

分 类 号：TH113[机械工程—机械设计及理论]