管瑞欣

(陕西铁路工程职业技术学院，陕西 渭南714000)

0 引言

目前，社会人口老龄化严重，且由于一些自然和非自然事件的发生，例如：交通事故、地震和工作中操作机械失误等均会造成人类肢体不同程度的运动障碍[1-2]。因此，目前社会需要大量的康复医疗设备。

康复设备不但减轻了康复医疗师的工作压力，而且工作效率高。康复医疗师采用人工康复训练均是通过经验来施加作用力的，但是康复设备不但可以解放康复医疗师，而且可以高精度地完成康复训练的任务。

目前，研究较多的康复设备主要包含两个类型：一是绳索驱动康复设备；另一个是外骨骼型的康复设备。由于绳索驱动康复设备工作空间有限，运动精度高，而且重构能力很好，因此，绳索驱动康复设备也吸引了很多学者的兴趣：合肥工业大学訾斌团队设计了绳索驱动并联机器人，主要应用于3D打印和腰部的康复训练；还针对系统刚度分布和控制策略等进行了研究，并通过实验测试进行了验证[2-3]。哈尔滨工程大学张立勋教授、王克义教授和王砚麟博士等对绳索驱动康复机器人的控制策略和系统的运动稳定性等问题进行了研究，分别针对平面构型和空间构型进行了研究[4-8]。

但是，绳索驱动康复机器人中绳索只能提供单方向的张力，绳索的柔性会降低系统的刚度，对绳索驱动康复机器人的控制并实现患者安全性具有很大的挑战。而骨骼型的康复及机器人不存在这个问题，因其具有人机交互契合度高、运动舒适性和灵活性好的性能特点，使得外骨骼型的机器人在工业、康复和军事领域均具有很好的应用前景[9-11]。……