脑瘫儿童下肢康复外骨骼机器人设计与验证

针对国内康复设备缺乏及其对儿童腿型适应性不足的现状,设计了一款用于脑瘫儿童下肢康复的台架式外骨骼机器人。脑瘫作为一种常见的儿童疾病,常导致“蹲伏步态”等不同程度的步态异常,本文针对此步态进行康复机器人设计。该结构由外骨骼机器人和助行器小车组成,拥有4个主动自由度,能进行多角度调节和伸缩,满足不同儿童腿型的需求。控制系统采用主从分布式架构,结合KMP(kernelized movement primitive)算法实现了个性化轨迹的匹配和自适应步态的规划。实验结果表明,该康复设备机械结构和控制系统运行可靠,同时具备良好的轨迹跟踪能力,可有效提高脑瘫儿童的步态稳定性。