[1]夏子玉,李伟达,张虹淼,等.基于逆差速结构的四自由度假肢臂设计[J].机械与电子,2019,(04):72-76.
　,,et al.Design of a 4-DOF Prosthetic Arm Based on the Inverse Differential Mechanism[J].Machinery & Electronics,2019,(04):72-76.
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基于逆差速结构的四自由度假肢臂设计()
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机械与电子[ISSN:1001-2257/CN:52-1052/TH]

卷:
期数:
2019年04期
页码:
72-76
栏目:
智能工程
出版日期:
2019-04-24

文章信息/Info

Title:
Design of a 4-DOF Prosthetic Arm Based on the Inverse Differential Mechanism
文章编号:
１００１- ２２５７（２０１９）０４- ００７２- ０５
作者:
夏子玉; 李伟达; 张虹淼; 李娟
苏州大学机电工程学院江苏省先进机器人技术重点实验室,江苏苏州 215021
Author(s):
ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｏｏｃｈｏｗ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＪｉａｎｇｓｕＰｒｏｖｉｎｃｉａｌ ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＡｄｖａｎｃｅｄＲｏｂｏｔｉｃｓ，Ｓｕｚｈｏｕ２１５０２１，Ｃｈｉｎａ
关键词:
假肢臂; 运动学分析; 逆差速结构; 谐波减速器
Keywords:
prosthetic arm;  kinematics analysis;  inverse differential mechanism;  harmonic drive
分类号:
TH112.1
文献标志码:
A
摘要:
针对当前假肢手功能单一、自由度少、实用性低等问题，提出了一种拟人化的四自由度假肢臂。结合正常人体参数和日常典型动作需求，假肢手臂设计为１ ＤＯＦ肘关节和３ ＤＯＦ腕关节。为满足假肢手臂体积小、重量轻的要求，提出采用逆差速结构进行腕关节的结构设计。建立了假肢的 Ｄ Ｈ 参数模型，进行运动学分析以获得假肢手臂的工作空间。最后，实验验证了所设计的假肢臂能够完成典型的日常动作。该假肢臂的结构设计为后续假肢臂的研究提供了设计思路和参考依据。
Abstract:
：Ｃｕｒｒｅｎｔｌｙ，ｔｈｅｐｒｏｓｔｈｅｔｉｃｈａｎｄｈａｓｃｏｍｍｏｎｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ，ｓｕｃｈａｓｓｉｎｇｌｅｆｕｎｃｔｉｏｎ，ｎｏ ｆｕｌｌ ＤＯＦａｎｄｌｏｗｐｒａｃｔｉｃａｂｉｌｉｔｙ．Ｔｈｅｈｕｍａｎｉｚｅｄ４ ＤＯＦｐｒｏｓｔｈｅｔｉｃａｒｍ ｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄｔｏｏｖｅｒｃｏｍｅｔｈｅｓｈｏｒｔｃｏｍｉｎｇｓａｂｏｖｅ．Ｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｎｏｒｍａｌｂｏｄｙｐａｒａｍｅｔｅｒｓ，ｔｈｅｐｒｏｓｔｈｅｔｉｃａｒｍａｒｅｄｅｓｉｇｎｅｄｗｉｔｈ１ ＤＯＦｅｌｂｏｗａｎｄ３ ＤＯＦｗｒｉｓｔｊｏｉｎｔ．Ｔｈｅｉｎｖｅｒｓｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｍｅｃｈａｎｉｓｍｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄｉｎｔｈｅｗｒｉｓｔｊｏｉｎｔｉｎｏｒｄｅｒｏｆ ｓａｔｉｓｆｙｉｎｇｓｍａｌｌｓｉｚｅａｎｄｌｉｇｈｔｗｅｉｇｈｔ．Ｄ Ｈｐａｒａｍｅｔｅｒｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅｐｒｏｓｔｈｅｔｉｃａｒｍ ｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ，ａｎｄ ｋｉｎｅｍａｔｉｃｓａｎａｌｙｓｉｓｗａｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｔｏｏｂｔａｉｎｔｈｅｗｏｒｋｓｐａｃｅｏｆｔｈｅｐｒｏｓｔｈｅｔｉｃａｒｍ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ ｖｅｒｉｆｉｅｄｔｈａｔｉｔｃａｎｐｅｒｆｏｒｍｔｙｐｉｃａｌｄａｉｌｙｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ．Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｄｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅｐｒｏｓｔｈｅｔｉｃａｒｍｐｒｏｖｉｄｅｓｔｈｅｉｄｅａａｎｄｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｔｈｅｆｏｌｌｏｗｉｎｇ ｕｐｌｉｍｂｐｒｏｓｔｈｅｓｉｓｒｅｓｅａｒｃｈ．

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备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期：２０１８- １２- ０３
基金项目：国家“８６３计划”资助项目（２０１５ＡＡ０４２３０３）；国家自然科学基金项目（５１４７５３１４）；江苏省自然科学基金面上项目（ＢＫ２０１６１２１７）
作者简介：夏子玉 （１９９３－），女，江苏宝应人，硕士，研究方向为康复机器人、上肢假肢运动；李伟达 （１９７９－），男，黑龙江伊春人，博士，副教授，研究方向为康复机器人、机电一体化装备、微小型机器人和非线性动力学，通信作者；张虹淼 （１９７９－），女，江苏苏州人，博士，副教授，研究方向为生物医学信号处理，神经信号模式识别，生机电一体化；李 娟 （１９７８－），女，黑龙江吉林人，博士，副教授，研究方向为康复机器人，机器人运动学与动力学，机电系统设计、优化与控制。
更新日期/Last Update: 2019-10-29