外骨骼驱动辅助康复装置设计

作者：陈晓星; 许武军^*; 范红; 禹素萍; 赵海森

来源：现代电子技术, 2022, 45(16): 150-154.

DOI：10.16652/j.issn.1004-373x.2022.16.028

• 外骨骼
• 辅助康复
• 运动捕捉
• 结构设计
• 信息采集
• 动力学分析

为更好地协助上肢运动障碍患者康复训练，文中提出一种基于单板机（SBC）和惯性测量单元（IMU）且可供患者训练的外骨骼康复装置。利用该装置可捕捉目标运动手臂轨迹，驱动患处以相同轨迹训练。首先，采用人机工程学方法系统建模，应用拉格朗日法进行动力学分析；随后，构建动作捕捉子系统，SBC选用PocketBeagle,IMU选用MPU9250以构成信号采集系统，由WiFi实现SBC与上位机的连接。由SBC对IMU内部加速度、磁力计、陀螺仪的输出数据作信息融合与姿态解算，产生PWM信号实时控制舵机，实现外骨骼驱动。相比传统康复机器人，文中提出的外骨骼康复装置设计轻量便携、易于操控，可为上肢运动障碍的患者康复训练提供一种新途径。

• 单位
  数字化纺织服装技术教育部工程研究中心