基于视觉运动学的手指康复机器人机构设计与验证

朝夫 罗(中国航发贵州红林航空动力控制科技有限公司，中国;)
理博 张(中国航发贵州红林航空动力控制科技有限公司，中国;)
玲 周(乌当区中医医院，中国;)
心怡 张(重庆大学，中国;)

摘要

针对现有手指康复机器人多基于理想化定轴关节模型、难以准确匹配人手抓握过程中真实运动特性的问题，从功能性抓握运动出发，开展基于视觉测量的人手运动学分析与手指康复机器人机构设计研究。采用视觉测量方法获取抓握过程中掌指关节（MCP）与近端指间关节（PIP）的运动轨迹，揭示关节瞬时回转中心随运动连续迁移的非定轴运动特性。在此基础上，提出一种弧形滑轨驱动的手指康复机器人机构构型，实现外骨骼关节运动路径与人体关节生理运动特性的匹配，并设计被动自适应张紧机构以提升传动稳定性。通过样机实验对机构运动性能进行验证，结果表明该机构具有良好的运动一致性与结构紧凑性，可为手指康复机器人机构构型设计提供工程参考。

关键词

手指康复机器人；视觉运动学；非定轴关节；弧形滑轨驱动；机构设计作者简介：罗朝夫（1998-），男，中国贵州遵义人，硕士，初级，从事智能制造研究。

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DOI: http://dx.doi.org/10.12345/bdai.v7i2.37664