Rehabilitation robot with high backdrivability using a serial-parallel hybrid structure and precise cable drive

科学家开发出一种采用串并联混合结构与精密线缆驱动的高反向驱动性康复机器人

河南科技大学Jianhai Han团队开发出一种采用串并联混合结构与精密线缆驱动的高反向驱动性康复机器人。相关论文于2026年9月发表在国际学术期刊《国际先进机器人系统杂志》上。

研究人员表示，反向驱动性能够提升康复训练机器人的安全性和舒适性，从而促进患者的主动参与。然而，现有的高反向驱动性系统往往存在权衡取舍，包括传动比降低或响应带宽下降。

为解决这些问题，研究人员采用了串并联混合结构与精密线缆驱动相结合的方式。然而，串并联混合结构会增加运动学运算成本。为此，研究人员引入了一种等效KP螺旋系统方法，以简化混合运动链并降低控制过程中的计算成本。所研制的机器人工作空间完全覆盖人体上肢的正常运动范围，并具备较高的运动灵活性，涵盖了大多数康复训练动作所需区域。

尽管具有优异的反向驱动能力（10 cNm），该机器人仍保持了相对较高的传动比（1:24）和良好的控制带宽（50 Hz）。康复训练系统基于患者的主动意图进行设计，实验结果表明该机器人实现了较高的轨迹跟踪精度（误差：±0.5°）。

International Journal of Advanced Robotic Systems

该刊是经过同行评审的开放获取期刊，专注于机器人领域多个方面的研究，包括但不限于人工智能、攀爬和行走机器人、医疗机器人技术、微米/纳米机器人技术、机器人传感器和传感网络等。

期刊优势

影响因子：1.7

期刊分区：JCR Q4 ROBOTICS

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