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合肥工业大学訾斌教授团队：依据恢复点评参数的柔索驱动并联腰部恢复机器人滑润性轨道规划CJME论文引荐
发布时间：2023-12-03 11:25:09 来源：安博电竞
恢复机器人是一种人机共融的医疗设备，需要在确保患者安全性的基础上进步恢复运动的和婉性。因而，规划安全、合理、高效的恢复练习轨道，并运用腰部恢复机器人模仿轨道运动，是查验恢复练习作用的有用办法。本文经过收集人体腰部滚动时的运动数据，并考虑运动变异性的影响，获取了人体骨盆中心处的运动轨道；结合恢复点评参数，展开腰部恢复运动轨道规划研讨；最终，经过数据仿真与样机试验查验规划轨道的合理性、有用性。
本文运用运动捕捉技能收集了数名健康成年男性青年在扭腰时的腰部运动数据，考虑运动变异性的影响，经过数据合理性判别，去除不合理数据后，获取了人体骨盆中心特征点的运动轨道。依据腰部滚动运动数据所拟合的轨道信息，别离经过五次多项式、摆线轨道和五次B 样条曲线进行轨道规划。在此基础上，引进恢复点评参数，以患者运动安全性为束缚，和婉性为优化方针，改善依据五次B 样条曲线的规划轨道。最终，建立柔索驱动并联腰部恢复机器人物理样机，经过仿真和试验成果验证了所提出腰部运动滑润性轨道规划办法的有用性。
（1）数据仿真的依据成果得出，优化后的腰部运动轨道在、及三个方向的加加速度峰值均减小，优化前后的标准差别离为1.402 及0.644，恢复点评参数别离为1455 mm和879 mm，别离为0.096 rad和0.094 rad。
（2）物理样机的试验依据成果得出，四根柔索的最大长度差错别离为5.94mm、3.10mm、6.18mm和5.50mm。优化后的恢复点评参数均处于合理范围内，能确保恢复运动的安全性与可行性，验证了所提出轨道规划办法的有用性。
（1）运用运动捕捉技能收集腰部运动数据，针对运动变异性的影响，经过合理性判别消除不合理的数据，并对要害参数做处理，取得了人体骨盆中心特征点的运动轨道。
（2）经过五次多项式、摆线轨道和五次B样条函数进行腰部运动轨道规划，其间，五次B样条函数规划下的腰部练习轨道具有较优的运动学特性。
（3）引进三个恢复点评参数，进行腰部运动滑润性轨道规划，在确保腰部运动安全性与可行性的基础上，取得了更好的和婉性。
（4）建立柔索驱动并联腰部恢复机器人物理样机，模仿腰部恢复练习，经过数值剖析和试验成果验证了所提出办法的可行性和有用性。
本文提出的柔索驱动腰部恢复机器人体系具有完成无人化辅佐恢复练习的运用潜力。运用运动捕捉技能能收集人体运动时的关节数据和形体姿势，经过对收集数据的判别剖析，除掉不合理数据并进行归一处理，取得契合人体运动特性和恢复需求的运动轨道。依据恢复点评参数规划的运动轨道能够在确保患者运动安全性的基础上，进步运动轨道的和婉性，满意多种身段尺度患者的练习需求。
訾斌，教授，博士生导师，国家杰出青年科学基金取得者，合肥工业大学机械工程学院院长、机器人研讨所所长。作为项目负责人，掌管国家要点研制方案“智能机器人”要点专项、国家自然科学基金等项目20余项，宣布学术论文100余篇，出书专著3部，授权发明专利100余件，获安徽省科技进步奖、教育部科学技能奖、我国电子学会技能发明奖、我国机械工业科学技能科技进步奖等省部级科研奖多项，安徽省先进工作者，安徽省政协委员。担任我国机械工程学会机器人分会常务委员、我国机械工程学会机械规划分会常务委员、我国电子学会电子机械工程分会副主任委员、安徽省机器人标准化技能委员会主任委员，安徽省机械行业联合会副会长，担任ASME Journal of Mechanical Design副主编、Chinese Journal of Mechanical Engineering、Mechanical Sciences、机器人、操控与决议计划等国内外期刊编委。首要研讨方向为柔性驱动机器人理论、技能与配备，智能制作体系操控与自动化等。
合肥工业大学机器人研讨所首要展开智能机器人基础理论与要害技能讨论研讨，首要研讨方向为大空间刚柔耦合机器人、移动机器人、智能复合材料驱动、仿生机器人、恢复医疗机器人、高性能工业机器人及运用等。
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