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1、第55卷第11期农业装备与车辆工程2017年11月Vol.55No.11AGRICULTURALEQUIPMENT&VEHICLEENGINEERINGNovember2017doi:10.3969/j.issn.1673-3142.2017.11.009外骨骼手臂康复训练机器人仿真分析与研究1111,2任亚楠，甘屹，孙福佳，何伟铭(1.200093上海市上海理工大学机械工程学院；2.112-003日本东京日本中央大学理工学部精密工学科)[摘要]设计了一种六自由度外骨骼手臂康复训练机器人，分析了结构与连杆参数，
2、并采用D-H后置坐标系法，建立了各连杆结构和坐标系的运动学模型，得到运动学的正解，从而编程得到机器人末端理论运动曲线，再与ADAMS仿真得到的曲线进行对比，验证了运动学模型的准确性。采用蒙特卡洛法计算出该机器人的工作空间。利用Matlab中的RoboticsToolbox模块功能，建立该机器人的运动学模型，对其进行关节空间的轨迹规划，得到机器人关节较为平滑、连续的角度、角速度和角加速度曲线和运动轨迹曲线。最后，将轨迹规划中得到的关节数据导入到ADAMS中，将运动曲线spline作为驱动，经过仿真得到各个关节所需
3、的力矩变化曲线，为电机选型和控制确定理论基础。[关键词]外骨骼结构；运动学分析；工作空间；轨迹规划；动力学仿真[中图分类号]TP242;TP391.9[文献标识码]A[文章编号]1673-3142(2017)11-0033-06SimulationandResearchonRobotofExternalSkeletalArmRehabilitationTraining11,211,2RenYanan，GanYi，SunFujia，HeWeiming（1.CollegeofMechanicalEngineerin
4、g,UniversityofShanghaiforScienceandTechnology,Shanghai200093,China;2.DepartmentofPrecisionMechanics,FacultyofScienceandEngineering,ChuoUniversity,Tokyo112-003,Japan）[Abstract]Inthispaper,asix-degree-of-freedomexternalskeletalarmrehabilitationtrainingrobotisd
5、esigned.Byanalyzingthestructureandconnectingrodparameters,thekinematicmodeloftheconnectingrodstructureandthecoordinatesystemisestablishedbyDHposteriorcoordinatesystemmethod.AndthenthemotionofthekinematicmodelisverifiedbycomparingwiththecurveobtainedbyADAMSsi
6、mulation.Then,theMonteCarlomethodisusedtocalculatetheworkingspaceoftherobot.Atthesametime,thekinematicsmodeloftherobotisestablishedbyusingtheRoboticsToolboxmodulefunctioninMatlab,andthejointspaceoftherobotisplannedtobesmooth,continuousangle,angularvelocityan
7、dangularaccelerationcurveandmotiontrajectory.Finally,thejointdataobtainedinthetrajectoryplanningisintroducedintoADAMS,andthekinematiccurvesplineisusedasthedrive,andthetorquevariationcurveofeachjointisobtainedbysimulationtolaytheoreticalfoundationformotorsele
8、ctionandcontrol.[Keywords]exoskeletonstructure;kinematics;workspace;trajectoryplanning;dynamicsimulation[5]0引言能够承受高强度的工作，并且性能稳定，因此[6]受到学术界和产业界的高度关注。本文从外骨随着我国经济的快速发展，患有心脑血管疾骼手臂康复机器人的运动学、轨迹规划和动力学病
