外骨骼驱动辅助康复装置设计

摘要

为更好地协助上肢运动障碍患者康复训练,文中提出一种基于单板机(SBC)和惯性测量单元(IMU)且可供患者训练的外骨骼康复装置。利用该装置可捕捉目标运动手臂轨迹,驱动患处以相同轨迹训练。首先,采用人机工程学方法系统建模,应用拉格朗日法进行动力学分析;随后,构建动作捕捉子系统,SBC选用PocketBeagle,IMU选用MPU9250以构成信号采集系统,由WiFi实现SBC与上位机的连接。由SBC对IMU内部加速度、磁力计、陀螺仪的输出数据作信息融合与姿态解算,产生PWM信号实时控制舵机,实现外骨骼驱动。相比传统康复机器人,文中提出的外骨骼康复装置设计轻量便携、易于操控,可为上肢运动障碍的患者康复训练提供一种新途径。