刘秀莹 张建军 刘承磊 牛建业 戚开诚 郭士杰

1.河北工业大学机械工程学院，天津，3001302.河北省机器人感知与人机融合重点实验室，天津，300130

0 引言

踝关节为人体重要关节之一，调查显示每天踝关节损伤病人占医院急诊科所有入院人数的7%～10%[1]。踝关节损伤后较难进行及时、规范的康复治疗，康复训练时长也难保证，因此，研发性能优良的踝关节康复机器人既可使患者得到规范、充分的康复训练，又可缓解我国患者多、康复医师少的问题。

国内外学者对踝关节康复机器人进行了大量研究。SAGLIA等[2]提出了多种少自由度并联机构，可实现踝关节的背伸跖屈、内外翻运动。JAMWAL等[3]提出了一种用于脚踝辅助康复训练的三自由度柔性并联机构。ZHANG等[4]提出了一种顺应性踝关节康复机器人。MA等[5]提出了具有柔性机构的康复机器人。姚立纲等[6]提出了一种混联式踝关节康复装置，并基于章动原理对康复运动进行轨迹规划，满足踝关节康复运动的安全性需求。戚开诚等[7]采用并联机构3-UrPS作为两足步行器的腿部机构，并对其工作空间进行了分析。俞志伟等[8]基于踝关节简化成虎克铰的等效模型设计了一种新型的双足机器人，并通过优化运动学参数使其在小功率驱动元件下运动性能良好。文献[9-12]以球为模型分别设计了3-RRR、3-SPS/S、3-RRRPP、2-UPS/RRR机构，并用于踝关节康复训练。文献[13-14]基于空间RR串联等效模型模拟了关节轴线交错的运动，并将其应用于踝关节康复机构上。上述研究工作推动了机……