【摘 要】
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为满足下肢运动功能障碍患者在不同阶段的康复训练需求，针对现有下肢康复机器人训练方式单一的问题，提出了一种可实现卧姿、坐姿训练模式的牵引式下肢康复机器人。首先，根据人体下肢运动机理和仿生原理，设计了一种五自由度混联机构构型。然后，建立了机器人的运动学模型，分别计算了其运动学正、逆解。接着，以人体下肢末端与机器人末端的工作空间重合度为目标函数，采用遗传算法对机器人的机构参数进行了优化，并求得人机系统矢
【基金项目】
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国家自然科学基金面上项目（52075145）； 河北省自然科学基金面上项目（E2020103001）； 中央引导地方科技发展资金基础研究项目（206Z1801G）；
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为满足下肢运动功能障碍患者在不同阶段的康复训练需求，针对现有下肢康复机器人训练方式单一的问题，提出了一种可实现卧姿、坐姿训练模式的牵引式下肢康复机器人。首先，根据人体下肢运动机理和仿生原理，设计了一种五自由度混联机构构型。然后，建立了机器人的运动学模型，分别计算了其运动学正、逆解。接着，以人体下肢末端与机器人末端的工作空间重合度为目标函数，采用遗传算法对机器人的机构参数进行了优化，并求得人机系统矢状面内人体下肢的有效工作空间比为0.71。最后，规划了CPM （continuous passive motion，连续被动运动）、圆周运动和螺旋运动等3种康复训练运动轨迹，并根据优化后的机构参数搭建了机器人样机，通过运动捕捉实验验证了机器人结构设计与优化结果的合理性以及轨迹规划的正确性，表明该机器人能够满足下肢运动功能障碍患者的康复需求。
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