(2-PUR/UPS)&R混联式颈椎外骨骼的设计及运动性能分析

针对颈椎病患者的颈部牵引康复训练,提出了一种混联式(2-PUR/UPS)&R颈椎康复机器。该机器具有3R1T共4个自由度,符合人体颈椎的活动度要求;通过对该机器的运动学性能分析,验证其是否可以应用在人体颈椎康复领域。首先,利用螺旋理论和修正的Kutzbach-Grvble公式对机构的自由度进行求解和验证;其次,通过求解机构的位置反解,得到机构的杆长,编写求解工作空间的程序,利用数值搜索法得到机构的工作空间;最后,通过Adams软件对该机构进行了仿真分析。结果显示,该机构能够达到颈椎活动所需的范围,其中,前倾后仰为-55°~35°,左旋右旋为-52°~52°,左右侧屈为-45°~45°,能够为颈椎病患者提供牵引治疗。