用于中风康复的上肢机器人外骨骼：全面综述、分类比较及设计指南

《IEEE Latin America Transactions》：Upper-Limb robotic exoskeletons for stroke rehabilitation: A comprehensive review, comparative classification, and design guidelines

　　

摘要：

本文对用于中风后康复的上肢机器人外骨骼进行了系统性的综述，重点探讨了机械设计原理、生物力学兼容性、控制策略、驱动系统以及人机交互界面。通过主要科学数据库分析了当前的发展现状，并根据自由度、便携性、传感方式及康复目标对相关技术进行了分类。综述强调了当前的设计趋势、商业系统的局限性，以及与运动学对齐、工作空间验证和人体工程学集成相关的挑战。针对在成本效益、便携性和人体测量适应性方面存在的研究空白，本文提出了一种具有5个自由度的上肢外骨骼设计方案。该设计采用了正向和逆向运动学建模，以确保与肩部、肘部和腕部的生理运动范围相兼容。同时选用了聚氧甲基丙烯酸乙二醇酯（Polyoxymethylene）和铝等轻质材料，以降低末端惯量并提高佩戴舒适性。本研究提供了一个比较性的分类框架和基于生物力学的设计指南，旨在推动神经康复技术的发展，使其更加易于普及和扩展。