踝关节康复机构的结构设计与训练规划

简介

为了保证踝关节康复训练的效果和安全性,设计了一种基于3-UPRU/S并联构型的踝关节康复机构及其脚部固定与快放组件,并对其运动性能与训练规划进行了研究。考虑到踝关节生理回转中心与机构转动中心不重合的影响,应用Adams软件建立了康复机构的脚踝虚拟模型,并利用角速度规划的方法对S型与T型角速度曲线进行优化,得到了一种更优的训练规划;通过逆运动学仿真,得到机构各促动器的位移数据,并使用样条拟合确定了各促动器的驱动函数;通过原理样机试验,进行了实际工作角度与训练规划的验证。结果表明,优化后该康复机构1个周期内增加了约12%的匀速训练时间,并减少了约47%的角速度波动;该训练规划能够提高踝关节康复的效果以及安全性。