Diseño de Mecanismos y Análisis de Rendimiento de un Robot de Rehabilitación de Mano Portátil
Autores: Du, Jiazheng; Tian, Yu; Zhang, Dagan; Wang, Hongbo; Zhang, Yongshun; Cheng, Bo; Niu, Jianye
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Diseño de Mecanismos y Análisis de Rendimiento de un Robot de Rehabilitación de Mano Portátil
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Rehabilitación
Exoesqueleto de mano
Grados de libertad
Rango de movimiento
Cinemática
Prototipo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 21
Citaciones: Sin citaciones
La rehabilitación de la mano es crítica para la recuperación de pacientes post-ictus. Sin embargo, diseñar un mecanismo modular de la mano para mejorar la compatibilidad humano-máquina y la precisión de operación sigue siendo un desafío. Este artículo propone un nuevo tipo de robot de rehabilitación con exoesqueleto de mano con nueve grados de libertad. Con las varillas flexibles, se extiende el rango de movimiento pasivo para la aducción/abducción de los dedos bajo la premisa de la flexión/extensión independiente de la articulación metacarpofalángica y la articulación interfalángica proximal. Basado en la anatomía de la mano, se discute la relación entre el desplazamiento de la articulación metacarpofalángica y la altura del cuerpo en el proceso de flexión y extensión, y se aplica a la optimización de la estructura y el sistema de control. Se emplea un algoritmo genético para lograr la optimización de tamaño, y se analiza la cinemática. Finalmente, se construye un prototipo y se llevan a cabo experimentos preliminares, incluyendo el rango de movimiento y la capacidad de agarre del robot. Los resultados experimentales muestran que el robot puede realizar la función de rehabilitación de la mano de los pacientes y tiene cierta adaptabilidad.
Descripción
La rehabilitación de la mano es crítica para la recuperación de pacientes post-ictus. Sin embargo, diseñar un mecanismo modular de la mano para mejorar la compatibilidad humano-máquina y la precisión de operación sigue siendo un desafío. Este artículo propone un nuevo tipo de robot de rehabilitación con exoesqueleto de mano con nueve grados de libertad. Con las varillas flexibles, se extiende el rango de movimiento pasivo para la aducción/abducción de los dedos bajo la premisa de la flexión/extensión independiente de la articulación metacarpofalángica y la articulación interfalángica proximal. Basado en la anatomía de la mano, se discute la relación entre el desplazamiento de la articulación metacarpofalángica y la altura del cuerpo en el proceso de flexión y extensión, y se aplica a la optimización de la estructura y el sistema de control. Se emplea un algoritmo genético para lograr la optimización de tamaño, y se analiza la cinemática. Finalmente, se construye un prototipo y se llevan a cabo experimentos preliminares, incluyendo el rango de movimiento y la capacidad de agarre del robot. Los resultados experimentales muestran que el robot puede realizar la función de rehabilitación de la mano de los pacientes y tiene cierta adaptabilidad.