缆驱肘部康复外骨骼

轻量柔顺

基于串联弹性驱动器与缆索驱动，实时保障关节力矩精准与受试者安全，穿戴后呼吸代谢水平显著下降。

Changxian, Xu · Shengbo, Ma · Baozhen, Nie · 孙中波 · Pang Z.

IEEE Robotics and Automation Letters 2026

参数信息

O2 uptake 降低

13.75%-15.90% %

CO2 output 降低

5.07%-28.86% %

技术优势

轻量柔顺

采用鲍登缆驱动和双柔顺单元的串联弹性驱动器，使外骨骼结构轻便且具备柔顺性，从而提升穿戴舒适性和实时安全性。

精准力矩控制

提出的模型预测力控制方案由有限时间收敛神经动力学求解，能够为受试者提供精准的关节力矩输出，且具有有限时间收敛、强稳定性和鲁棒性。

降低代谢负担

穿戴该外骨骼并采用所提出的控制方案后，受试者的呼吸代谢水平显著降低，O2 uptake 减少约 13.75%-15.90%，CO2 output 减少约 5.07%-28.86%，表明康复训练中的能量消耗更少。

应用场景

• 上肢康复机器人：为中风患者提供轻量柔顺的肘部康复训练，降低代谢消耗。
• 康复医疗器械：用作临床康复医疗器械，实时保障患者安全并量化训练效果。
• 柔顺驱动器设计：采用双柔顺单元串联弹性驱动器，提升人机交互安全性。
• 缆索驱动机器人：通过鲍登缆驱动实现远程动力传输，使外骨骼结构更紧凑。