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摘要
为通过训练实现中风偏瘫患者患肢能动的康复，设计了一种用于辅助患者康复的上肢外骨骼5自由度训练机器人控制系统。首先设计了一种同型同构主从对称的上肢外骨骼机械模型，能够实现肩关节的外展/内收、大臂俯/仰、肘部屈/伸、小臂内旋/外旋以及手腕外展/内收运动，根据康复医学原理确认了手臂各部位运动规律并进行结构设计，在人体上肢与主要关节几个接触点装有力传感器获取人与机器的交互力，对人训练过程中的运动意图进行量化并作出反馈，利用改进的D-H算法通过MATLAB工具箱建立刚体树模型进行运动学仿真与设计，并通过SolidWrks导出的urdf模型在Simulink中进行可视化仿真验证。实验表明，该机器人能够在被动训练中平稳的带动患肢完成设定的动作，通过患肢与力传感器交互得到的信息能够控制外骨骼按照患者的调整意图进行反馈，并在调整后成功的完成剩余的动作，有效提高患者康复训练中的参与感。
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