基于有限元的人体⁃机械手交互力计算方法

通过建立人肢体骨骼、肌肉组织与康复机器人机械手指节表面的曲面方程,对人肢体肌肉组织划分微元,通过微元的应变逐步求解康复机器人机械手的指节压力,从而实现对人机交互力的计算与分析。在简化模型仿真验证中,展现了位移量(压入量)、交互位置、人肢体软组织弹性模量、泊松比等参数对人机交互力的影响规律,位移量为5 mm时,理论计算与仿真结果的平均相对误差在10%~15%左右。仿真结果表明:本文理论可以有效计算康复机器人机械手的指节压力,能对人机交互力进行计算与评价。