基于共轴球面并联3RRR机构的手腕康复装置研制

摘要

针对中风患者腕部运动功能障碍及康复训练问题,提出了一种基于共轴球面并联3RRR机构的手腕康复装置。该装置由3个电机驱动,末端执行机构能够实现球面运动,以模拟手腕3自由度复合运动,实现手腕康复训练。为了达到紧凑性设计的目的,采用了三轴共轴球面并联机构和同步带传动的设计方案。在此基础上,建立手腕康复装置运动学数学模型,获得了电机输入角度与末端执行机构输出位姿之间的关系;并确定康复装置的工作空间:绕X轴旋转最大角度为32°,绕Y轴旋转最大角度为37°,绕Z轴全周旋转。最后,加工出实验样机进行实验验证。结果表明,该装置运转平稳,工作空间内不存在卡死现象。