陈琳，夏凯，张学涛，杨思创,2，潘海鸿

1.广西大学机械工程学院，广西南宁市 530004；2.广西南宁丁一科技有限公司，广西南宁市530004

下肢康复机器人通过引导偏瘫患者进行定向功能训练，强化患者的外周深、浅感觉输入刺激，促进患者下肢的恢复，最终恢复步行[1-4]。康复治疗过程中，合理的步态规划轨迹对患者的康复效果有重要影响[5]。步态规划是指设计康复训练轨迹，控制各个关节的运动[6-7]。

对于坐、卧式下肢康复机器人，步态规划常采用模型法，即通过建立下肢康复机器人运动学模型，根据腿部末端轨迹，逆运动学求解得到各关节角度[8]。在机器人运动过程中，笛卡尔空间和关节空间的运动平稳性都需要考虑[9]。张立勋等[10]研发一种四自由度踏板机构，采用的可调步态规划方法以步长、步态周期和步态时相为参数，并使用Matlab/Simulink 仿真求解椭圆轨迹。史小华等[11]在坐/卧式截瘫下肢康复机器人上设计圆周轨迹，使用Adams 仿真得到关节角度、速度、角加速度曲线。张冬[12]对末端任意曲线轨迹进行分段多项式插值，得到关节空间的平滑轨迹，但在曲线复杂时插补后轨迹与原轨迹偏差过大。蒲明辉等[13]为保证末端轨迹速度连续，使用四次多项式对笛卡尔空间直线轨迹规划，但未考虑关节空间的速度、加速度连续。

因加速度突变会使得机器人运行时产生冲击，对患者康复训练效果造成不利影响，严重者甚至造成二次伤害。为此，提出一种类圆周步态轨迹模型，该模型使用五次多项式对每个周期关节角度曲线的起始段和结束段进行优化，使周期衔接时的角加速度、角速度平滑过渡；……