多自由度手部康复设备设计与智能控制方法研究

目的市面上手套式手部康复设备的形式和功能较为单一,具有较大的改进提升空间。区别于传统的刚性外骨骼和纯软体手套设计,本设备采用具有一定柔性的尼龙材料,在保证对手部康复动作精准控制的同时,能够实现连续体变形和良好的人体工效学适应性。方法整体结构方面,基于较为精确的手指解剖构造和尺寸参数,采用了分段式的设计和线驱动方式,将手部各关节和运动单元进行精细化划分。在此基础上,通过线驱动线走线设计和多电机协同布置,使得该设备具备多自由度运动能力,能够实现更为复杂和精确的运动形式,更准确地模拟手部在多个维度和方向上的运动,如大拇指和小指的对展运动等。控制系统方面,通过PID控制保证康复动作控制的准确性,并通过驱动线拉力传感器感受患者的主动运动趋势,引入主动康复的模式,且能对康复效果进行有效量化评估。结果本研究提出的设备具有价格低、易穿戴等优点,为患者提供更全面、高效的康复服务,显著提升了患者的使用体验。结论通过进一步优化和创新多自由度手部康复设备,有望深入探索手部肌骨力学,推动手部康复设备向更精确、更智能、更个性化的方向发展,为康复工作提供更为全面和有效的支持。