面向两自由度下肢康复训练机器人平滑运动轨迹优化方法

目的:针对下肢康复机器人周期衔接不够平滑的问题,本文提出面向两自由度(2-DOF)下肢康复训练机器人在不同康复训练任务目标下的平滑运动轨迹优化方法。方法:首先针对自研的下肢康复机器人建立了2-DOF运动学模型,然后根据不同康复训练任务目标选用傅里叶法与特征点正弦法对求解的关节运动轨迹进行优化。结果:基于傅里叶拟合法的轨迹优化方法获得的关节训练活动度与速度相对较小,而基于特征点正弦拟合法的轨迹优化方法获得的关节训练活动度与速度相对较大。结论:提出的两种基于傅里叶拟合与基于特征点正弦拟合对角度—时间曲线的优化方法均能够使机器人轨迹与运动特征发生改变,并有效地应对康复机器人在周期衔接时的加速度突变问题,使下肢康复机器人的运行更加平稳,在临床康复训练过程对于不同训练任务的患者可采用不同的轨迹优化方法。