并联机器人治疗人体下肢畸形矫正控制研究

摘要

将并联机器人应用于治疗人体下肢畸形,医生需要确定每根驱动杆的调节量并做出相应调整,而杆长的计算基于大量的数学运算,医生主观上无法完成;并且由于肢体内部结构可视化的局限性,医生无法获得治疗过程中骨畸形的状态信息.因此,依据并联机器人的结构特点,建立数学模型,并进行运动学分析,提出采用预估一校正法求解上下平台的位姿,进而由位姿求得杆长.同时,运用VRML技术构建并联机器人及畸形骨的三维模型,根据所求得的位姿参数进行三维仿真,医生可预先观察畸形矫正完成时的骨段复位情况.通过树脂骨模型实验和临床实验,结果表明并联机器人能够精准高效完成人体下肢多维畸形的同期矫正,并取得满意疗效.验证了并联机器人控制研究理论的正确性和并联机构的可用性.