NGHIÊN CỨU TỐI ƯU HÓA THIẾT KẾ KHUNG XƯƠNG PHỤC HỒI CHỨC NĂNG BÀN TAY

Tóm tắt

Hiện nay, robot được ứng dụng trong phục hồi chức năng rộng rãi, tuy nhiên, phục hồi chức năng dành cho bàn tay vẫn gặp nhiều thách thức do số lượng bậc tự do lớn và nhiều chuyển động phức tạp. Việc ứng dụng các công nghệ mới giúp tối ưu hóa kích thước của khung xương robot chưa được quan tâm đúng mức. Trong nghiên cứu này, cơ cấu hình bình hành đơn giản được ứng dụng trong thiết kế khung xương phục hồi chức năng cho bàn tay nhưng vẫn đảm bảo hiệu quả truyền động. Hơn nữa, thuật toán tối ưu hóa kết cấu được ứng dụng để giảm thiểu số khâu và khớp của khung xương phục hồi chức năng cho bàn tay. Kết quả cho thấy bằng việc liên kết động các hình bình hành ảo, cố định tâm quay mà cơ cấu có thể tạo chuyển động nắm duỗi mô phỏng lại chuyển động của bàn tay chỉ với 1 động cơ dẫn động duy nhất.

Title

A STUDY ON THE OPTIMIZATION OF THE DESIGN OF A HAND REHABILITATION EXOSKELETON

Abstract

Robotic systems are increasingly utilized in rehabilitation; however, hand rehabilitation remains particularly challenging due to the hand's high number of degrees of freedom and complex movement patterns. Despite advancements in rehabilitation robotics, optimizing the size and structure of hand exoskeletons has not received sufficient attention. In this study, a simplified parallelogram mechanism is incorporated into the design of a hand rehabilitation exoskeleton to maintain transmission efficiency while reducing structural complexity. Additionally, structural optimization algorithms are employed to minimize the number of components, particularly joints, within the exoskeleton. The results demonstrate that by dynamically linking virtual parallelograms and fixing the center of rotation, the mechanism can replicate natural grasping and extending motions of the hand using only a single drive servo motor.