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申请/专利权人：北京工业大学

摘要：本发明公开了一种基于导纳控制的刚柔耦合颈部辅助康复系统，包括头套、肩套及用于连接二者的三个支链，其中每个支链都由主动杆和从动杆组成，主动杆通过驱动关节联接在肩套上，并在另一端通过辅助接触式柔性铰链与从动杆进行联接，从动杆末端通过球铰与头套进行联接。头套上设有三轴力矩传感器及与传感器相配套的微控制器及信号传输模块，微控制器采集三个轴向的力矩信号并通过信号传输模块发送至计算机；计算机接收头套上的力矩信息并将其通过映射关系等效为驱动关节受到的力矩，驱动关节根据这个等效力矩及既定的导纳控制策略调整驱动关节的运动轨迹，使设备最终表现出对所受外力的实时反馈。

主权项：1.一种基于导纳控制的刚柔耦合颈部辅助康复系统，其特征在于，包括头套、肩套及三个传动支链，三个传动支链位于头套和肩套之间，三个传动支链沿中心分布布置，用于连接头套和肩套：所述传动支链的一端通过转动副连接在肩套上，该转动副将作为传动支链的驱动关节；另一端则通过球型铰链与头套进行连接；每一个传动支链由主动杆和从动杆组成，而主动杆与从动杆之间通过辅助接触式柔性铰链进行连接；头套上设有三轴的力矩传感器、微控制器及信号传输模块；肩套上设有驱动电机，其与主动杆相连接，刚柔耦合颈部辅助康复设备通过微控制器控制驱动电机驱动进行运动；驱动电机受到驱动后，带动主动杆进行旋转，主动杆的旋转将带动从动杆做转动，三个传动支链的从动杆的末端都与头套相连接，将共同作用于头套从而带动头套运动；所述三个传动支链绕垂直轴中心对称布置，每一个传动支链的主动杆和从动杆均为弧形杆件；主动杆的一端通过转动副与肩套进行连接，另一端通过辅助接触式柔性铰链与从动杆的一端进行连接；从动杆的另一端则通过球型铰链与头套连接；所述辅助接触式柔性铰链采用S型片簧与弧形辅助接触块制作装配而成，每一个S型片簧的两端分别固定在上下两个辅助接触块的不同侧面上，相邻的S型片簧之间呈交叉布置；在辅助接触式柔性铰链绕铰链旋转轴进行弯曲的过程中，S型片簧将沿弧形辅助接触块做没有相对滑动的滚转运动，滚转运动时，S型片簧沿弧形辅助接触块表面进行弯曲；S型片簧所具备的柔性将使得铰链具备在功能方向上的转动自由度，辅助接触块将限制铰链在非功能方向上的偏移。

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