钱佳珂，刘宇祺，姚 凯，戎子毅

（南京工业大学机械与动力工程学院，江苏 南京 211816；南京工程学院工业中心，江苏 南京 211167）

随着科技的进步及人们生活水平的提高，人口老龄化越来越严重，带来一系列老年疾病问题，其中脑卒中疾病带来的伤害较为严重，并且呈上升趋势，脑卒患者中超过50%的人伴有上肢瘫痪的痛苦，尽管医疗水平不断提高，但依然不能解决脑卒中疾病导致的残疾问题。在日常生活中，人体上肢功能是不可或缺的，各类活动都离不开上肢的配合。目前，每年有超过1 500 万人因中风导致上肢瘫痪，需要长时间的物理治疗来恢复上肢的功能[1]。

传统人工康复治疗法存在成本高、效率低、劳动强度大等缺点。本项目通过康复机器人进行恢复训练，通过机器牵引患者手臂做周期运动，能够极大程度降低恢复成本。

1 机构设计方案

因患者在康复训练时往往不需要同时对人体上肢三个关节的7 个自由度进行康复训练，只需根据需求选取其中的部分自由度，因此本文所设计机构仅选取人体肩关节内收/外摆、肘关节屈伸/伸展、腕关节屈伸/伸展三个自由度作为研究对象，期望能够在实现以上三个自由度的运动的同时避免对康复患者产生二次伤害。现有医学研究资料[2]显示，人体肩关节内收/外摆极限范围为-40°～90°，肘关节屈伸/伸展极限范围为-10°～150°，腕关节屈伸/伸展极限范围为-60°～60°。据此，所设计上肢康复机器人整体三维图如图1 所示。

图1 机械臂三维图……