外骨骼上肢康复机器人的结构设计与仿真研究

ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌ＆ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ

机　　电　　工　　程

Ｖｏｌ.３６Ｎｏ.４Ａｐｒ.２０１９

ＤＯＩ:１０.３９６９/ｊ.ｉｓｓｎ.１００１－４５５１.２０１９.０４.００８

外骨骼上肢康复机器人的结构设计与仿真研究∗

孙　超ꎬ苑明海∗ꎬ周　灼ꎬ蔡仙仙

(河海大学机电工程学院ꎬ江苏常州２１３００２)

摘要:针对上肢轻度瘫痪患者自主进行康复理疗训练的问题ꎬ在深入了解传统康复训练的弊端和康复机器人所应具备性能的基础上ꎬ提出了一种可穿戴式的外骨骼上肢康复机器人设计方案ꎮ首先ꎬ从仿生学角度出发ꎬ对该康复机器人的整体机械结构进行了建模ꎬ并设计了３处长度调节固定机构ꎻ然后ꎬ对机器人各关节驱动力矩进行了理论分析与计算ꎬ通过模型动作编写了ｓｔｅｐ函数ꎬ将函数与三维模型图导入Ａｄａｍｓ进行了动力学仿真ꎻ得到了各关节的驱动力矩曲线图ꎬ再将其与理论计算结果作了对比分析ꎻ最后ꎬ对肩关节支撑板和大臂支撑板进行了强度分析ꎮ研究结果表明:该外骨骼上肢康复机器人结构设计方案具有较高可行性ꎬ能帮助患者实现康复训练ꎮ

关键词:结构设计ꎻ康复机器人ꎻ动力学仿真ꎻ强度分析中图分类号:ＴＨ１２２ꎻＴＰ２４２　　　　文献标志码:Ａ

文章编号:１００１－４５５１(２０１９)０４－０３８３－０４

Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｄｅｓｉｇｎａｎｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｏｆｅｘｏｓｋｅｌｅｔｏｎ

ｕｐｐｅｒｌｉｍｂｒｅｈａｂｉｌｉｔａｔｉｏｎｒｏｂｏｔ

(ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬＨｏｈａｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＣｈａｎｇｚｈｏｕ２１３０２２ꎬＣｈｉｎａ)

Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ａｉｍｉｎｇａｔｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｔｈａｔｐａｔｉｅｎｔｓｗｉｔｈｍｉｌｄｐａｒａｌｙｓｉｓｏｆｕｐｐｅｒｌｉｍｂｓｃｏｕｌｄｃｏｎｄｕｃｔｒｅｈａｂｉｌｉｔａｔｉｏｎｐｈｙｓｉｃａｌｔｈｅｒａｐｙｔｒａｉｎｉｎｇｉｎｄｅ￣ｐｅｎｄｅｎｔｌｙꎬｂａｓｅｄｏｎｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇｏｆｔｈｅｄｒａｗｂａｃｋｓｏｆｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｒｅｈａｂｉｌｉｔａｔｉｏｎｔｒａｉｎｉｎｇａｎｄｔｈｅｆｕｎｃｔｉｏｎｓｏｆｒｅｈａｂｉｌｉｔａｔｉｏｎｒｏｂｏｔｓꎬｔｈｅｅｘｏｓｋｅｌ￣ｒｅｈａｂｉｌｉｔａｔｉｏｎｒｏｂｏｔｗａｓｍｏｄｅｌｅｄꎬａｎｄｔｈｒｅｅｆｉｘｉｎｇｄｅｖｉｃｅｓｗｈｉｃｈｃｏｕｌｄａｃｈｉｅｖｅｌｅｎｇｔｈａｄｊｕｓｔｍｅｎｔｗｅｒｅｄｅｓｉｇｎｅｄ.Ｔｈｅｄｒｉｖｉｎｇｔｏｒｑｕｅｏｆｔｈｅｒｏ￣ｅｔｏｎｕｐｐｅｒｌｉｍｂｒｅｈａｂｉｌｉｔａｔｉｏｎｒｏｂｏｔｗｈｉｃｈｉｓｗｅａｒａｂｌｅｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄ.Ｆｒｏｍｔｈｅｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅｏｆｂｉｏｎｉｃｓꎬｔｈｅｏｖｅｒａｌｌｍｅｃｈａｎｉｃａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅｂｏｔ’ｓｅａｃｈｊｏｉｎｔｗａｓａｎａｌｙｚｅｄａｎｄｃａｌｃｕｌａｔｅｄｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｌｙ.Ｔｈｅｓｔｅｐｆｕｎｃｔｉｏｎｗａｓｗｒｉｔｔｅｎａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｍｏｄｅｌａｃｔｉｏｎ.Ｔｈｅｆｕｎｃｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｗｅｒｅｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓ.Ｔｈｅｓｕｐｐｏｒｔｐｌａｔｅｓｏｆｔｈｅｓｈｏｕｌｄｅｒｊｏｉｎｔａｎｄｔｈｅｕｐｐｅｒａｒｍｗｅｒｅａｎａ￣ｌｙｚｅｄ.Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｄｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅｅｘｏｓｋｅｌｅｔｏｎｕｐｐｅｒｌｉｍｂｒｅｈａｂｉｌｉｔａｔｉｏｎｒｏｂｏｔｉｓｈｉｇｈｌｙｆｅａｓｉｂｌｅꎬａｎｄｉｔｃａｎｈｅｌｐｐａ￣ｔｉｅｎｔｓａｃｈｉｅｖｅｒｅｈａｂｉｌｉｔａｔｉｏｎｔｒａｉｎｉｎｇ.

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｄｅｓｉｇｎꎻｒｅｈａｂｉｌｉｔａｔｉｏｎｒｏｂｏｔꎻｄｙｎａｍｉｃｓｓｉｍｕｌａｔｉｏｎꎻｓｔｒｅｎｇｔｈａｎａｌｙｓｉｓ

ＳＵＮＣｈａｏꎬＹＵＡＮＭｉｎｇ￣ｈａｉꎬＺＨＯＵＺｈｕｏꎬＣＡＩＸｉａｎ￣ｘｉａｎ

３ＤｍｏｄｅｌｍａｐｗｅｒｅｉｍｐｏｒｔｅｄｉｎｔｏｔｈｅＡｄａｍｓｆｏｒｄｙｎａｍｉｃｓｓｉｍｕｌａｔｉｏｎꎬａｎｄｔｈｅｄｒｉｖｉｎｇｔｏｒｑｕｅｃｕｒｖｅｓｄｉａｇｒａｍｏｆｅａｃｈｊｏｉｎｔｗｅｒｅｏｂｔａｉｎｅｄ.Ｔｈｅ

０　引　言

目前ꎬ因脑血管疾病或神经系统疾病所引发的偏瘫等疾病ꎬ严重威胁着人类的生命安全[１]ꎮ研究表明ꎬ偏瘫患者进行临床治疗后ꎬ再对其进行规律性的康

收稿日期:２０１８－１０－１６

复训练ꎬ能促进患者运动能力的恢复[２￣３]ꎮ但传统的一对一人工康复训练效率低、成本高ꎬ而且随着患者人数的增长ꎬ现有的康复训练师人数已经不能保证增长的医疗需求[４]ꎮ故在此基础上ꎬ康复机器人便应运而生ꎮ

基金项目:江苏省特种机器人技术重点实验室开放基金项目(２０１７ＪＳＪＱＲ０３)ꎻ三一重工企业专项资助项目(ＸＺＸ/１７Ｂ０１１－１８)

作者简介:孙超(１９９４－)ꎬ男ꎬ安徽六安人ꎬ硕士研究生ꎬ主要从事机器人及智能制造系统控制与优化方面的研究ꎮＥ￣ｍａｉｌ:２９９５３０６４５４＠ｑｑ.ｃｏｍ通信联系人:苑明海ꎬ男ꎬ副教授ꎬ硕士生导师ꎮＥ￣ｍａｉｌ:ｙｍｈａｉ＠ｈｈｕ.ｅｄｕ.ｃｎ

􀅰３８４􀅰机　　电　　工　　程第３６卷

肢康复机器人ＭＩＴ￣Ｍａｎｕｓ[５]ꎬ经过长时间临床试验后发现ꎬ使用该机器人的患者恢复效果明显ꎻ美国亚利桑那州立大学研究发现ꎬ在其研发的上肢康复助力机器人ＲＵＰＥＲＴ[６]的帮助下ꎬ患者脑部运动系统得到了重塑与恢复ꎬ运动机能明显改善ꎮ由此可见ꎬ上肢康复机器人有助于患者的康复治疗ꎮ康复机器人领域成为了当下的研究热点律

[９]

[７]

１９９１年ꎬ麻省理工学院研制了基于连杆结构的上

身高臂长患者的需求ꎬ通过肩部和背板的铰接结构自动调整与患者身体的贴和程度ꎬ最后由驱动电机驱动关节完成指定康复动作ꎮ

２　关节驱动力矩分析

依据中国成年人人体尺寸数据ＧＢ１００００￣８８ꎬ以及可调节长度满足９０％的中国成年人穿戴的设计准则ꎬ１所示ꎮ

本文设计的外骨骼上肢康复机器人基本结构参数如表

表１　外骨骼上肢康复机器人基本结构参数

析ꎬ得出了外骨骼机器人各关节处所受载荷的变化规ꎻ陈炎东等

[１０]

ꎬ张学胜等

[８]

基于ＡＤＡＭＳ仿真分

利用嵌入式的Ｓｔｅｐ函数ꎬ编写了各

执行部件的驱动函数ꎮ

本文将基于肢体解剖原理确定相关运动参数ꎬ对上肢康复机器人的机械结构进行总体设计ꎮ

１　上肢康复机器人结构

基于肢体解剖原理确定相关的运动参数ꎬ本文设

计了外骨骼上肢康复机器人三维图[１１]ꎬ如图１所示ꎮ

图１　外骨骼上肢康复机器人三维图４１－肩部ꎻ２－背板ꎻ３－大臂长度调节机构ꎻ

７－小臂ꎻ５－手部ꎻ６１０－－大臂肩部宽度调节机构

支撑板ꎻ８－大－臂小ꎻ臂９长－肩度调部节支机撑构板ꎻꎻ该外骨骼上肢康复机器人的背部采用镂空结构ꎬ便于散热、减重ꎻ驱动方式选择电动驱动ꎮ

为与不同患者肢体进行良好的契合ꎬ笔者在上肢康复机器人的大臂支撑板、小臂支撑板和肩部背板分别设计３处长度调节机构ꎬ来调节上臂支撑机构的长度ꎬ增强了康复机器人的应用范围ꎻ３处长度调节机构都提供了锁定功能ꎬ保证了机器人康复训练过程的稳定性ꎮ

本文设计的５自由度上肢康复机器人可以帮助患者实现肩关节的内旋和外旋转动作ꎬ肩关节屈曲和伸展动作ꎬ肩关节内收和外摆动作ꎬ肘关节内旋和外旋转动作以及肘关节的屈曲和伸展运动ꎮ康复训练过程中ꎬ患者利用背带将该机器人背在身上ꎬ双臂放置在手臂调节装置中ꎬ利用３处长度锁定调节机构ꎬ满足不同

项目参数项目参数大臂可调节长度/ｍｍ２２７~３０３大臂环直径/ｍｍ１２４小臂可调节长度/ｍｍ２７３~３３８

小臂环直径/ｍｍ１００手部长度/ｍｍ７０手柄最大直径/ｍｍ３０机械臂总长/ｍｍ５２０~６００康复机器人总质量/ｋｇ７.５双肩距离/ｍｍ

３００~４００

康复机器人宽度/ｍｍ

５００

　都在机械臂机构和人体手臂的几何中心点　假定机械臂机构和人体手臂均为均质ꎬꎬ其质心从而求出使用者穿戴机械臂后的等效质心和力矩ꎮ各关节所需驱动扭矩由重力负载及惯性力负载两个部分组成[１２]ꎬ即:

Ｔｊ＝

∑ｎ

ｉ＝ｊ

ｍｉｇｌｉｊ＋

式中:ｍ∑ｎ

ｉ＝ｊ

Ｊｉｊεｊ(１)

ｉ节ｉ和关节—关节ｉ和关节ｉ＋１之间的连杆质量—关节ｉ＋１ｊ之间杆件质心到关节ꎻｌｉｊ—关的角加速度ꎻＪｊ的轴线的极限距离ꎻεｊｉｊ间的杆件质心相对关节ｊ轴线的转动惯量—关节ｉ(和关节注:ｍｉ＋１节５至机构末端之间杆件的质量ꎻｌ５—关ｉｊ端之间杆件质心到关节５的极限距离—ꎻ关节Ｊ５至机构末机构末端之间杆件质心相对关节５的转动惯量５５—关节)ꎮ

５至机械臂关节连杆相关尺寸图如图２所示ꎮ

图２　机械臂关节连杆相关尺寸图

使用者穿戴机械臂后ꎬ机械臂的单位长度质量设为４.５ｋｇ/ｍꎬ参照图２所示的关节连杆长度ꎬ确定机

第４期孙　超ꎬ等:外骨骼上肢康复机器人的结构设计与仿真研究

􀅰３８５􀅰

械臂各杆件质量如表２所示ꎮ

表２　机械臂各杆件质量

关节ｉｍｉ/ｋｇ

０.５１

１.０２

０.３３

０.５４

１.０５

求ꎬ本研究在基于上一节人体关节驱动力矩求解结果的基础上ꎬ对肩关节屈伸康复训练进行了动力学仿真分析ꎮ

肩关节力矩与时间关系图如图３所示ꎮ

　　依据人体生理学上肢运动的特征ꎬ并结合康复治疗特点ꎬ确定机械臂各关节角速度和角加速度如表３所示ꎮ

表３　机械臂各关节角速度和角加速度

关节ｉ１２３４５角速度/(ｒａｄ􀅰ｓ－１１角加速度)/２π１２π１２　(ｒａｄ􀅰ｓ

－２

)

１２

π１２π３π１２

π１２

π２２π３

π１２

π动力矩　将以上参数代入式ꎬ如表４所示ꎮ

(１)ꎬ可得机械臂各关节的驱表４　机械臂各关节驱动力矩

关节ｉ１２３４５驱动力矩/(Ｎ.ｍ)

９.８９

５.６９

３.６７

２.５１

０.５５

３　　　

机构动力学仿真

肩关节的屈伸运动是人体上臂最常使用的动作之一ꎬ为了使上肢康复机器人能更加真实地模拟人体上肢康复运动ꎬ故本文对肩关节屈伸康复训练进行仿真分析ꎮ３.１　肩关节屈伸康复训练运动要求

肩后屈运动:患者侧躺于床上ꎬ康复训练师位于患者身后ꎬ一只手抓着患者腕部ꎬ另一只手托着患者的肩部ꎬ使患者手臂进行后屈动作ꎮ其中ꎬ肩关节的运动范围为:肩后屈６０°ꎬ肩前伸１５０°ꎬ反复运动ꎻ训练活动频率:２０次/ｍｉｎ~３０次/ｍｉｎ[１３]肩部屈/伸与肘部屈/伸两个自由度ꎮ该康复训练中之涉及ꎮ

３.２　肩关节屈伸康复训练动力学仿真

本文编写的具体驱动函数如下:肘关节驱动函数－４５ｄＳＴＥＰ(ｔｉｍｅꎬ０ꎬ０ｄꎬ１ꎬ４５ｄ:

)＋ＳＴＥＰ(ｔｉｍｅꎬ２ꎬ０ｄꎬ５ꎬ０ｄ)＋ＳＴＥＰ()

ｔｉｍｅꎬ１ꎬ０ｄꎬ２ꎬ肩关节的驱动函数ＳＴＥＰ(ｔｉｍｅꎬ０ꎬ０ｄꎬ１ꎬ４５ｄ:

)＋３ꎬ０ｄꎬ４ꎬ０ｄ)－４５ｄ)＋ＳＴＥＰ(ｔｉｍｅꎬ２ꎬ０ｄꎬ３ꎬ＋ＳＴＥＰ(ｔｉｍｅꎬ４ꎬ０ｄꎬ５ꎬ１５０ｄ－１５０ｄＳＴＥＰ()ｔｉｍｅꎬ１ꎬ０ｄꎬ２ꎬ

)

＋ＳＴＥＰ(ｔｉｍｅꎬ

将仿真ｓｔｅｐ函数导入Ａｄａｍｓ中进行仿真ꎬ设置仿真时间为５ｓꎬ仿真步数为３００步ꎬ点击开始进行仿真分析ꎮ

为了了解机械臂运动状态下是否满足动力学要

图３　肩关节力矩与时间关系图

根据图３可以看出:进行康复动作时肩关节的最０.大力矩产生在７Ｎ􀅰ｍꎬ在上一节所算得的各关节最大力矩的范围０.５ｓ、１.５ｓ时的Ｚ方向上ꎬ其值约

内ꎬ验证了之前计算的合理性ꎮ

４　主要零部件校核

该康复机器人肩关节支撑板起着连接机械臂与背板的作用ꎬ并连接有两个电机ꎬ其受力包括两轮毂所受的力、支撑板肩部上侧所受压力及两轮毂靠肩部一侧所受的压力ꎬ受力情况较为复杂ꎻ其次上臂支撑件起着固定上臂的作用ꎬ且上臂支撑件所承载的力大于下臂支撑件所承载的力ꎬ此外上臂支撑件还是上臂调节机构与上臂旋转机构的一部分ꎬ受力情况相对复杂ꎮ因此ꎬ需要对肩关节支撑板和上臂支撑件进行静应力分析ꎮ

肩关节支撑板应力图如图４所示ꎮ

图４　肩关节支撑板应力图

由图４可以看出:肩关节支撑板最大应力出现在轮毂的键槽处ꎬ对应的最大应力为７３.４ＭＰａꎬ因肩部支撑件选用２０２４￣Ｔ３铝合金ꎬ其屈服强度为３４５ＭＰａꎬ为满足要求取该材料的安全系数为１.５ꎬ故对应的最大应力低于２０２４￣Ｔ３铝合金的许用应力值２３０ＭＰａꎮ可见ꎬ肩关节支撑板设计合理ꎮ

􀅰３８６􀅰机　　电　　工　　程

２０１５ꎬ３(２):１０６９.

第３６卷

大臂支撑板应力图如图５所示ꎮ

[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｄｏｃｒｉｎｏｌｏｇｙＤｉａｂｅｔｅｓ＆Ｏｂｅｓｉｔｙꎬ

[２]　ＫＲＩＳＨＮＡＮＣꎬＫＯＴＳＡＰＯＵＩＫＩＳＤꎬＤＨＡＨＥＲＹＹꎬｅｔ

ａｌ.Ｒｅｄｕｃｉｎｇｒｏｂｏｔｉｃｇｕｉｄａｎｃｅｄｕｒｉｎｇｒｏｂｏｔ￣ａｓｓｉｓｔｅｄｇａｉｔｔｒａｉｎｉｎｇｉｍｐｒｏｖｅｓｇａｉｔｆｕｎｃｔｉｏｎ:ａｃａｓｅｒｅｐｏｒｔｏｎａｓｔｒｏｋｅｓｕｒ￣ｖｉｖｏｒ[Ｊ].ＡｒｃｈｉｖｅｓｏｆＰｈｙｓｉｃａｌＭｅｄｉｃｉｎｅａｎｄＲｅｈａｂｉｌｉｔａ￣ｔｉｏｎꎬ２０１３ꎬ９４(６):１２０２￣１２０６.

[３]　ＫＬＡＭＲＯＴＨ￣ＭＡＲＧＡＮＳＫＡＶꎬＢＬＡＮＣＯＪꎬＣＡＭＰＥＮＫꎬ

ｅｔａｌ.Ｔｈｒｅｅ￣ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌꎬｔａｓｋ￣ｓｐｅｃｉｆｉｃｒｏｂｏｔｔｈｅｒａｐｙｏｆｔｈｅａｒｍａｆｔｅｒｓｔｒｏｋｅ:ａｍｕｌｔｉｃｅｎｔｒｅꎬｐａｒａｌｌｅｌ￣ｇｒｏｕｐｒａｎｄｏｍｉｓｅｄｔｒｉ￣

图５　大臂支撑板应力图

[４]　ＲＨＯＮＤＩꎬＧＩＬＬＮꎬＴＥＹＨＥＮＤꎬｅｔａｌ.Ｃｌｉｎｉｃｉａｎｐｅｒ￣

ｃｅｐｔｉｏｎｏｆｔｈｅｉｍｐａｃｔｏｆｄｅｐｌｏｙｅｄｐｈｙｓｉｃａｌｔｈｅｒａｐｉｓｔｓａｓｐｈｙ￣Ｍｅｄｉｃｉｎｅꎬ２０１０ꎬ１７５(５):３０５.

ｓｉｃｉａｎｅｘｔｅｎｄｅｒｓｉｎａｃｏｍｂａｔｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ.[Ｊ].Ｍｉｌｉｔａｒｙ[５]　ＢＯＮＩＫＯＷＳＫＩＭꎬＨＡＪＤＵＫＭꎬＫＯＵＫＯＬＯＶＡＬꎬｅｔａｌ.

ａｌ.[Ｊ].ＬａｎｃｅｔＮｅｕｒｏｌｏｇｙꎬ２０１４ꎬ１３(２):１５９￣１６６.

由图５可以看出:其最大应力出现在大臂支撑板调节顶端ꎬ对应的最大应力值为２２.０ＭＰａꎬ该处的材料与肩关节支撑板一致ꎬ故其最大应力低于２０２４￣Ｔ３铝合金的许用应力ꎮ因此ꎬ可以看出大臂支撑板设计合理ꎮ

Ｎｅｗｔｒｅｎｄｓｉｎｔｈｅｕｓｅｏｆｒｏｂｏｔｉｃｄｅｖｉｃｅｓｉｎｍｏｔｏｒｒｅｈａｂｉｌｉｔａ￣Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇꎬ２０１６.

５　结束语

为解决上肢轻度瘫痪患者自主康复理疗训练的问题ꎬ本研究提出了一种外骨骼上肢康复机器人的设计方案ꎻ利用Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ完成了对外骨骼上肢康复机器人的整体机械结构的建模ꎬ其次通过对患者常用康复动作的分析ꎬ结合三维模型、ｓｔｅｐ函数和康复动作要求ꎬ在Ａｄａｍｓ中对机构进行了动力学仿真分析ꎬ得到了肩关节屈伸和肘关节驱动力矩与时间曲线图ꎬ通过与各关节力矩理论计算结果的对比分析ꎬ确定了各关节驱动力矩的合理性ꎮ

笔者对所设计的机器人各零部件的受力情况进行了分析ꎬ最后判定该机器人可能会发生失效的零件为肩关节支撑板和大臂支撑板ꎻ通过强度分析ꎬ确定了在合理安全系数下该机器人满足强度要求ꎮ

仿真结果表明:该外骨骼上肢康复机器人结构设计方案具有较高可行性ꎬ能帮助患者实现康复训练ꎮ参考文献(Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ):

[１]　ＣＯＫＥＲＲＨꎬＤＥＵＴＺＮＥꎬＳＣＨＵＴＺＬＥＲＳꎬｅｔａｌ.Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎａｌ

ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｗｉｔｈｅｓｓｅｎｔｉａｌａｍｉｎｏａｃｉｄｓａｎｄｐｈｙｔｏｓｔｅｒｏｌｓｍａｙｒｅｄｕｃｅｒｉｓｋｆｏｒｍｅｔａｂｏｌｉｃｓｙｎｄｒｏｍｅａｎｄｃａｒｄｉｏｖａｓｃｕｌａｒｄｉｓｅａｓｅｉｎｏｖｅｒｗｅｉｇｈｔｉｎｄｉｖｉｄｕａｌｓｗｉｔｈｍｉｌｄｈｙｐｅｒｌｉｐｉｄｅｍｉａ

ｔｉｏｎｏｆｕｐｐｅｒｌｉｍｂｓ[Ｍ].ＮｅｗＹｏｒｋ:ＳｐｒｉｎｇｅｒＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ[６]　ＭＩＮＳＥＯＣＫＤＯꎬＫＩ￣ＢＡＥＫＮＡＭꎬＪＣＹＯＯ.Ｄｉｓｔｒｉｂｕ￣

ｔｉｏｎａｎｄｍｏｖｅｍｅｎｔｔｅｎｄｅｎｃｉｅｓｏｆｓｈｏｒｔ￣ｔａｉｌｅｄｖｉｐｅｒｓｎａｋｅｓ(ｇｌｏｙｄｉｕｓｓａｘａｔｉｌｉｓ)ｂｙａｌｔｉｔｕｄｅ[Ｊ].ＡｓｉａｎＨｅｒｐｅｔｏｌｏｇｉｃａｌＲｅｓｅａｒｃｈꎬ２０１７ꎬ８(１):３９￣４７.械ꎬ２０１８ꎬ４５(６):３７￣４２.

[７]　罗向阳ꎬ鲍官军.国内高校机器人研究现状分析[Ｊ].机[８]　张学胜ꎬ赖庆仁ꎬ陈亚宁ꎬ等.负重外骨骼机器人的设计及

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[９]　陈　炜ꎬ王立柱ꎬ张林琰ꎬ等.下肢外骨骼康复机器人动力

学分析与仿真[Ｊ].机械设计ꎬ２０１８ꎬ３５(４):７１￣７７.京:北京邮电大学自动化学院ꎬ２００９.机械ꎬ２０１７(５):５２￣５４.

[１０]　方琛玮.基于ＡＤＡＭＳ的机器人动力学仿真研究[Ｄ].北[１１]　岳翠萍ꎬ刘新乐ꎬ冯　巍.机器人压盖机[Ｊ].包装与食品[１２]　ＲＥＩＮＫＥＮＳＭＥＹＥＲＤＪꎬＫＡＨＮＬＥꎬＡＶＥＲＢＵＣＨＭꎬｅｔ

ａｌ.Ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇａｎｄｔｒｅａｔｉｎｇａｒｍｍｏｖｅｍｅｎｔｉｍｐａｉｒｍｅｎｔ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＲｅｈａｂｉｌｉｔａｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈ＆Ｄｅｖｅｌｏｐ￣ｍｅｎｔꎬ２０００ꎬ３７(６):６５３.

ａｆｔｅｒｃｈｒｏｎｉｃｂｒａｉｎｉｎｊｕｒｙ:ｐｒｏｇｒｅｓｓｗｉｔｈｔｈｅＡＲＭｇｕｉｄｅ

[１３]　ＫＲＩＳＨＮＡＮＶＬꎬＰＡＴＨＡＫＰＭꎬＪＡＩＮＳＣ.Ｆｏｒｃｅｃｏｎｔｒｏｌ

ＣｏｎｔｒｏｌａｎｄＡｕｔｏｍａｔｉｏｎꎬ２０１０ꎬ１(２):９６.

ｉｎｍｏｎｏｐｏｄｈｏｐｐｉｎｇｒｏｂｏｔｗｈｉｌｅｌａｎｄｉｎｇ[Ｊ].Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ

[编辑:李　辉]

本文引用格式:

孙　超ꎬ苑明海ꎬ周　灼ꎬ等.外骨骼上肢康复机器人的结构设计与仿真研究[Ｊ].机电工程ꎬ２０１９ꎬ３６(４):３８３－３８６.

ＳＵＮＣｈａｏꎬＹＵＡＮＭｉｎｇ￣ｈａｉꎬＺＨＯＵＺｈｕｏꎬｅｔａｌ.Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｄｅｓｉｇｎａｎｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｏｆｅｘｏｓｋｅｌｅｔｏｎｕｐｐｅｒｌｉｍｂｒｅｈａｂｉｌｉｔａｔｉｏｎｒｏｂｏｔ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭｅｃｈａｎｉ￣ｃａｌ＆ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬ２０１９ꎬ３６(４):３８３－３８６.

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