上肢康复机器人结构毕业设计及仿真运动
一种六自由度上肢康复机器人的结构设计及运动学分析
关键词 ： 外骨骼 ； 康复机器人 ； 运动学 ； 仿 真
中图 分 类 号 ： ＴＨ １ ２ ２ 文 献标 志 码 ： Ａ 文章 编 号 ： １ ０ ０ ６ — ７ ５ ４ Ｘ（ ２ ０ １ ３ ） ０ ４ － ０ ３ ３ ８ — ０ ６
Ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｎ ｄ ａ ｎａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ＤＯＦ
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六自由度外骨骼式上肢康复机器人设计
六自由度外骨骼式上肢康复机器人设计一、本文概述Overview of this article随着现代医疗科技的进步，康复机器人的研究和应用逐渐成为医疗康复领域的重要发展方向。
其中，六自由度外骨骼式上肢康复机器人作为一种先进的康复设备，对于上肢运动功能障碍患者的康复治疗具有重要意义。
本文旨在探讨六自由度外骨骼式上肢康复机器人的设计原理、结构特点、功能实现及其在康复治疗中的应用价值。
With the advancement of modern medical technology, the research and application of rehabilitation robots have gradually become an important development direction in the field of medical rehabilitation. Among them, the six degree of freedom exoskeleton upper limb rehabilitation robot, as an advanced rehabilitation device, is of great significance for the rehabilitation treatment of patients with upper limb motor dysfunction. This article aims to explore the design principles, structural characteristics, functional implementation, and application value of a six degree of freedom exoskeleton basedupper limb rehabilitation robot in rehabilitation treatment.本文将首先介绍六自由度外骨骼式上肢康复机器人的基本结构和设计原理，包括其机械结构、传动系统、控制系统等关键部分的设计思路和技术实现。
肢体康复训练机器人结构设计及运动学分析
肢体康复训练机器人结构设计及运动学分析刘相权【摘要】In order to meet the needs of rehabilitation training of limb disabled persons, a new type of rehabilitation training robot with good man-machine integration and modular design for limb is developed in this paper, which is mainly composed of three parts, the upper limb rehabilitation mechanism, the lower limb rehabilitation mechanism and the supporting frame component;Based on the motion principle of the lower limb, combined with the mechanism movement, the human machine model is established, which is the four link rigid body model of the planar closed loop hinge;On this basis, the kinematics analysis and simulation are carried out, and the variation law for the joint angle, angular velocity and angular acceleration of the lower limb changing with the crank angle is deduced;In order to keep lower limb joint with uniform motion in the training process, the swing equation of lower limb joint is established,angular velocity curve of crank as driving component is obtained through the simulation which provides the kinematic parameters for intelligent control of the mechanism.%为满足肢体残障者康复训练的需要,研制了一种新型的人机融合性好、模块化设计的肢体康复训练机器人,本体结构主要由上肢康复机构、下肢康复机构、支撑架组件三部分组成;基于下肢运动机理,结合机构运动,建立人机学模型,即平面闭环铰链四连杆刚体模型;在此基础上,对其进行了运动学分析和仿真,推导出下肢关节角度、角速度、角加速度随曲柄角度的变化规律.为使训练过程中下肢关节匀速摆动,建立下肢摆动方程,仿真得到机构曲柄作为原动件时其角速度变化规律,为机构的智能控制提供运动学参数.【期刊名称】《机械设计与制造》【年(卷),期】2017(000)009【总页数】4页(P246-249)【关键词】康复训练机器人;四杆机构;运动学分析;匀速运动【作者】刘相权【作者单位】北京信息科技大学机电工程学院,北京 100192【正文语种】中文【中图分类】TH16;TP242传统肢体康复训练方法是由医护人员对患者的肢体进行按摩，完成康复训练，这种训练方法不仅工作强度大、效率低，而且康复效果依赖于医护人员的水平，训练效果难以保证。
六自由度上肢康复机器人结构设计与仿真
六自由度上肢康复机器人结构设计与仿真胡新宇;汤亮;潘明铮;何仁杰;杜卫东【摘要】针对现有康复机器人功能单一以及柔顺性不佳的问题,通过分析人体上肢运动中的形态特点,设计了一种六自由度上肢康复机器人结构.该结构能帮助患者完成三个关节的康复运动;同时,肩关节三个自由度轴线交于一点,与人体上肢肩关节轴线相匹配.采用Denavit-Hartenberg(D-H)法,建立了各关节坐标系并推导出运动学方程,并通过计算验证了运动学方程的正确性;然后,运用蒙特卡洛法,计算出上肢康复机器人末端运动空间云图,确定末端空间范围在人体手臂末端运动范围内;最后,利用Adams建立上肢康复机器人虚拟模型,对所建模型进行轨迹仿真.仿真试验验证了上肢康复机器人设计的合理性以及数学模型的正确性,为后续上肢康复机器人的动力学分析奠定了基础.【期刊名称】《自动化仪表》【年(卷),期】2018(039)012【总页数】5页(P43-47)【关键词】机器人;上肢外骨骼;自由度;多连杆;运动学;工作空间;D-H法【作者】胡新宇;汤亮;潘明铮;何仁杰;杜卫东【作者单位】湖北工业大学机械工程学院,湖北武汉 430068;湖北工业大学机械工程学院,湖北武汉 430068;湖北省制造业创新方法与应用工程技术研究中心,湖北武汉 430068;湖北工业大学机械工程学院,湖北武汉 430068;湖北省制造业创新方法与应用工程技术研究中心,湖北武汉 430068;湖北工业大学机械工程学院,湖北武汉 430068;湖北省制造业创新方法与应用工程技术研究中心,湖北武汉 430068;湖北工业大学机械工程学院,湖北武汉 430068;湖北省制造业创新方法与应用工程技术研究中心,湖北武汉 430068【正文语种】中文【中图分类】TH122;TP241.30 引言目前，每年有超过1 500万人因中风导致上肢瘫痪，需要长时间的物理治疗来恢复上肢的功能[1] 。
传统的人工治疗方法存在效率低、劳动强度大等缺点。
绳驱动上肢康复机器人动力学建模及仿真
绳驱动上肢康复机器人动力学建模及仿真绳驱动上肢康复机器人动力学建模及仿真摘要：近年来，康复机器人在帮助残疾人恢复运动功能方面发挥了重要作用。
本文针对上肢康复机器人，基于绳驱动机构进行动力学建模及仿真研究。
首先，介绍了康复机器人在健康康复领域的重要性。
然后，详细讨论了机器人的绳驱动机构，包括构成、工作原理和优势。
接下来，根据机器人的结构特点，建立了机器人的动力学模型，并利用仿真软件对其进行仿真分析。
最后，通过实验验证了仿真结果的准确性和可行性。
关键词：绳驱动；上肢康复机器人；动力学建模；仿真分析1. 引言康复机器人是一种应用机器人技术辅助或替代康复治疗师进行康复训练的新型设备。
与传统的手动康复治疗相比，康复机器人具有更好的控制精度、连续性和可重复性，能够提供个性化、可量化的康复训练方案，有效促进患者的运动恢复。
其中，上肢康复机器人作为康复机器人的重要分支之一，主要用于帮助上肢功能障碍者进行康复训练，恢复手臂的肌肉力量和运动范围。
2. 绳驱动机构绳驱动机构是一种常用于康复机器人的传动机构。
它由电机、滑轮、绳索等组成。
在上肢康复机器人中，绳驱动机构可用于控制肩关节、肘关节和手腕关节的运动，提供关节的主动、被动或辅助力矩。
绳驱动机构具有结构简单、控制精度高、力量传递平稳等优点，适用于康复机器人的动态特性要求。
3. 动力学建模为了对上肢康复机器人进行控制和优化设计，需要建立其动力学模型。
根据绳驱动机构的工作原理和机器人的结构特点，可以将机器人简化为刚体连接的多关节链模型，并利用拉格朗日方程进行动力学建模。
模型的状态变量包括关节角度、关节角速度和关节力矩，可用于描述机器人的运动学和动力学特性。
4. 仿真分析利用仿真软件，可以对上肢康复机器人的动力学模型进行仿真分析。
通过设定初始条件和控制策略，可以模拟机器人在不同工况下的运动轨迹和关节力矩变化。
仿真分析可以帮助我们深入理解机器人的运动特性、力学特性和控制特性，为机器人的优化设计和运动控制提供参考。
可穿戴上肢康复机器人的设计及其运动仿真和动力学分析
可穿戴上肢康复机器人的设计及其运动仿真和动力学分析王露露;胡鑫;曹武警;张飞;喻洪流【期刊名称】《北京生物医学工程》【年(卷),期】2017(036)002【摘要】目的针对目前台式上肢康复机器人体积庞大、不便移动的缺点,设计了一款新型的可穿戴式上肢康复机器人,并通过对其运动特性的分析和关节力矩的计算,验证设计的合理性.方法首先,根据模块化设计原理,进行总体结构设计;然后,利用SOILDWORKS进行三维建模,并运用SOILDWORKS Motion对机器人肘关节屈曲/伸展运动、肩关节屈曲/伸展运动、肩肘关节联动运动进行运动仿真;最后,基于拉格朗日方法建立系统的动力学方程,并应用MATLAB软件计算得到机械臂关节力矩的变化曲线.结果仿真结果证实了肩关节、肘关节、腕关节运动仿真曲线平滑,动力学分析证实关节力矩变化曲线平滑且最大关节力矩均小于电机经减速后输出的额定转矩.结论该可穿戴式上肢康复机器人设计合理,为后续上肢康复机器人的研究奠定了理论基础.【总页数】9页(P177-185)【作者】王露露;胡鑫;曹武警;张飞;喻洪流【作者单位】上海理工大学医疗器械与食品学院康复工程与技术研究所上海200093;上海理工大学上海康复器械工程技术研究中心上海200093;上海电气集团股份有限公司中央研究院上海200073;上海理工大学医疗器械与食品学院康复工程与技术研究所上海200093;上海理工大学上海康复器械工程技术研究中心上海200093;上海理工大学医疗器械与食品学院康复工程与技术研究所上海200093;上海理工大学上海康复器械工程技术研究中心上海200093;上海理工大学医疗器械与食品学院康复工程与技术研究所上海200093;上海理工大学上海康复器械工程技术研究中心上海200093【正文语种】中文【中图分类】R318.04;R318.6【相关文献】1.关于可穿戴座椅机构设计及运动学和动力学分析 [J], 亓强强;程实;张豆豆;周谋;余汉锦2.牙嵌式自由轮差速器的运动仿真与动力学分析 [J], 秦艺铭;辛世成;田广才;贾巨民3.一种上肢康复机器人的运动仿真与实验研究 [J], 高建设; 左伟龙; 于千源4.可穿戴上肢康复机器人设计与研究 [J], 朱西昆;张明慧;逯鹏;陈海洋;王汉章5.可穿戴式上肢康复机器人的运动学分析与仿真 [J], 王克义;刘艳秋;呼昊因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
毕业设计(论文)-上肢康复机器人结构设计及运动仿真-有图纸
第1章绪论全套完整版19张CAD图纸，联系1538937061.1 概述据报道，我国60岁以上的老年人已有1.43亿，占全国人口的11％，到2050年将达到4.37亿。
在老龄人群众中有大量的脑血管疾病或神经系统疾病患者，这类患者多数伴有偏瘫症状[1]。
近年由于患心脑血管疾病使中老年患者出现偏瘫的人数不断增多，而且在年龄上呈现年轻化趋势。
与此同时，由于交通运输工具的迅速增长，因交通事故而造成神经心痛损伤或者肢体损伤的人数也越来越多。
在我国数以百万计的有神经科疾病病史和受到过意外伤害的患者需要进行康复治疗，仅以中风为例，每年大约有600，000中风幸存者，其中的二百万病人在中风后存在长期的运动障碍。
随着国民经济的发展，这个特殊群体已得到了更多人的关注，为了提高他们的生活质量，治疗、康复和服务于他们的产品的技术和质量也在相应地提高。
随着机器人技术和康复医学的发展，在欧洲、美国和日本等国家，医疗康复机器人的市场占有率呈逐年上升的趋势，仅预测日本未来机器人市场，2005年医疗、护理、康复机器人的市场份额约为250，000美元，而到2010年将上升到1，050，000美元，其增长率在机器人的所有应用领域中占据首位。
因此，服务于四肢的康复设备的研究和应用有着广阔的发展前景[2]。
康复机器人是康复设备的一种类型。
康复机器人技术早已广受世界各国科研工作者和医疗机构的普遍重视，其中以欧美和日本的成果最为显著。
在我国康复医学工程虽然得到了普遍的重视，而康复机器人研究仍处于起步阶段，一些简单康复器械远远不能满足市场对智能化、人机工程化的康复机器人的需求，有待进一步的研究和发展。
由于康复训练机器人要与人体直接相连，来带动肢体进行康复训练，所以对驱动器的安全性、柔性的要求较高。
康复肢体运动功能用机械肢体组合系列机器人,是多种同类机器人属于机器人领域,解决了本人发明的实用新型专利半身不遂患者康复学步机,只能带动人的大小臂大小腿康复运动功能,而不能带动手脚各关节运动的重大不足,主要技术特征是将半身不遂患者康复学步机略加改进后,在学步机的小臂绞链杆上安装了可以带动人手腕关节手指各个关节都能运动的机械手托板,在小腿铰链杆上安装了可以带动人脚踝脚指各个关节都能运动的机械脚托板后实现的,用途是康复肢体运动功能,带动患肢的各个关节、每块骨骼、每块肌肉、每个筋键、每条神经都在作患者万分渴望而大脑又支配不了的动作,通过较长时间的被动运动锻炼,最终使残疾人患肢的主动运动功能得到康复。
四自由度上肢康复机器人运动轨迹规划与仿真
Ｕｐｐｅｒ Ｌｉｍ ｂ Ｒｅｈａｂｉｌｉｔａｔｉｏｎ Ｒｏｂｏｔ
ＹＡＮＧ Ｌｖ—ｊｉａｎ，ＳＨＥＮ Ｌｉｎ—ｙｏｎｇ，ＤＩＮＧ Ｈａｎｇ
（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｍｅｃｈａｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０００７２，Ｃｈｉｎａ）
ＡＢＳＴＲＡＣ Ｔ ：Ｔｈｅ ｋｉｎｅｍ ａｔｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｕｐｐｅｒ ｌｉｍ ｂ ｒｅｈａｂｉｌｉｔａｔｉｏｎ ｒｏｂｏｔ ｉｓ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ａｎｄ ｐｒｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｆｏｒ ｉｔｓ ｃｏｎｔｒｏ１． Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｉｓ ｋｉｎｄ ｏｆ ｒｏｂｏｔ，ｆ ｉｒｓｔｌｙ ｗｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ｔｈｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｉｔｓ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇ ｒｏｄｓ ｕｓｉｎｇ Ｄ —Ｈ ｆｒｏｎｔ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ ｓｙｓｔｅｍ ，ａｎｄ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ ｋｉｎｅｍａｔｉｃｓ ｅｑｕａｔｉｏｎ ｏｆ ａｌｌ ｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇ ｒｏｄｓ ａｎｄ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ ｓｙｓｔｅｍ ． Ａｆｔｅｒ ｗｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｔｈｅ ｉｎｖｅｒｓｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｄｉｒｅｃｔ ｋｉｎｅｍａｔｉｃｓ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｅｑｕａｔｉｏｎｓ，ｔｈｅ ｗｏｒｋｉｎｇ ｓｐａｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｒｏｂｏｔ ｗａｓ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｗｉｔｈ Ｍ ｏｎｔｅ— Ｃａｒｌｏ ｍ ｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅｎ，ｗｅ ｕｓｅｄ ｔｈｅ Ｒｏｂｏｔｉｃｓ Ｔｏｏｌｂｏｘ ｍｏｄｕｌｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ ｉｎ Ｍ ＡＴ— ＬＡＢ ｔｏ ｅｓｔａｂｌｉｓｈ ｔｈｅ ｋｉｎｅｍ ａｔｉｃｓ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｕｐｐｅｒ ｌｉｍｂ ｒｅｈａｂｉｌｉｔａｔｉｏｎ ｒｏｂｏｔ，ｗｈｉｃｈ ｈａｓ ｖｅｒｉｆ ｉｅｄ ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｃｔｎｅｓｓ ｏｆ ａｂｏｖｅ
外骨骼上肢康复机器人的结构设计与仿真研究
外骨骼上肢康复机器人的结构设计与仿真研究孙超;苑明海;周灼;蔡仙仙【摘要】针对上肢轻度瘫痪患者自主进行康复理疗训练的问题,在深入了解传统康复训练的弊端和康复机器人所应具备性能的基础上,提出了一种可穿戴式的外骨骼上肢康复机器人设计方案.首先,从仿生学角度出发,对该康复机器人的整体机械结构进行了建模,并设计了3处长度调节固定机构;然后,对机器人各关节驱动力矩进行了理论分析与计算,通过模型动作编写了step函数,将函数与三维模型图导入Adams 进行了动力学仿真;得到了各关节的驱动力矩曲线图,再将其与理论计算结果作了对比分析;最后,对肩关节支撑板和大臂支撑板进行了强度分析.研究结果表明:该外骨骼上肢康复机器人结构设计方案具有较高可行性,能帮助患者实现康复训练.【期刊名称】《机电工程》【年(卷),期】2019(036)004【总页数】4页(P383-386)【关键词】结构设计;康复机器人;动力学仿真;强度分析【作者】孙超;苑明海;周灼;蔡仙仙【作者单位】河海大学机电工程学院,江苏常州213002;河海大学机电工程学院,江苏常州213002;河海大学机电工程学院,江苏常州213002;河海大学机电工程学院,江苏常州213002【正文语种】中文【中图分类】TH122;TP2420 引言目前，因脑血管疾病或神经系统疾病所引发的偏瘫等疾病，严重威胁着人类的生命安全[1]。
研究表明，偏瘫患者进行临床治疗后，再对其进行规律性的康复训练，能促进患者运动能力的恢复[2-3]。
但传统的一对一人工康复训练效率低、成本高，而且随着患者人数的增长，现有的康复训练师人数已经不能保证增长的医疗需求[4]。
故在此基础上，康复机器人便应运而生。
1991年，麻省理工学院研制了基于连杆结构的上肢康复机器人MIT-Manus[5]，经过长时间临床试验后发现，使用该机器人的患者恢复效果明显；美国亚利桑那州立大学研究发现，在其研发的上肢康复助力机器人RUPERT[6]的帮助下，患者脑部运动系统得到了重塑与恢复，运动机能明显改善。
康复机器人 毕业设计
康复机器人毕业设计康复机器人是一种专门设计用于康复训练和康复治疗的机器人。
它可以在康复医院、康复中心或家庭环境中配合医生或治疗师进行康复训练，帮助康复患者进行功能恢复和身体锻炼。
康复机器人的毕业设计可以包括以下内容：1. 机器人的设计与搭建：设计一个康复机器人的机械结构，包括关节和运动部件的设计，以实现多种康复运动。
机器人的搭建需要考虑材料的选择、传感器的安装等。
2. 运动控制系统：设计一个运动控制系统，以控制机器人的运动。
可以使用传感器来监测患者的运动状态，并根据需要调整机器人的运动。
控制系统可以使用嵌入式开发板或其他控制器来实现。
3. 智能交互系统：设计一个智能交互系统，使机器人能够理解患者的指令并进行相应的动作。
可以使用语音识别技术、图像识别技术等实现智能交互。
4. 运动模式设计：设计不同的康复运动模式，根据患者的康复需求和医生的建议提供个性化的康复训练方案。
运动模式可以包括关节活动范围的恢复、肌肉力量的增强等。
5. 康复训练监测与评估：设计一个监测与评估系统，用于监测患者康复训练的效果。
可以使用传感器来监测患者的运动状态和肌肉力量等指标，并根据评估结果调整康复训练方案。
6. 安全保护设计：考虑患者的安全，设计安全保护装置，避免机器人的运动对患者造成伤害。
可以设置传感器来检测机器人与患者之间的距离，并根据距离调整机器人的运动。
7. 数据分析与可视化：设计一个数据分析与可视化系统，用于对康复训练数据进行分析和可视化展示。
可以使用数据分析算法来分析患者的康复进度和效果，并通过可视化图表展示给医生和患者。
8. 实验验证与评估：设计实验验证机器人的康复效果和运动控制性能，并进行评估。
可以招募志愿者患者进行实验，并通过实验结果来评估机器人的康复效果和使用体验。
以上是康复机器人毕业设计的一些主要内容，具体设计还需要根据实际情况和个人兴趣进行具体确定。
人体上肢康复外骨骼机器人结构设计分析
1、模式识别：通过机器学习算法对患者的上肢运动模式进行识别，为个性化 康复方案的制定提供支持。
2、运动规划：基于深度学习技术，为患者规划安全、有效的上肢运动路径。
3、效果评估：通过机器学习算法对患者的上肢运动效果进行评估，以便及时 调整康复方案。
六、结论
六自由度外骨骼式上肢康复机器人设计是康复医学和机器人技术相结合的产物。 本次演示通过对该领域的相关研究进行综述，总结了六自由度外骨骼式上肢康 复机器人的设计思路和实现方法。也指出了该领域仍存在的研究空白和需要进 一步探讨的问题，为后续研究提供了参考。
参考内容二
引言
随着现代医疗技术的不断发展，运动康复已经成为了治疗各种上肢运动障碍的 重要手段。而外骨骼上肢运动康复机器人作为一种新型的康复设备，正逐渐被 广泛应用于临床治疗。本次演示将对外骨骼上肢运动康复机器人的系统设计进 行探讨。
一、概述
外骨骼上肢运动康复机器人是一种辅助人体完成上肢运动的医疗设备，它通过 机械结构来模拟人体上肢的运动，并能够根据患者的实际情况进行个性化的康 复训练。该系统的设计主要包括机械设计、控制系统设计、传感器系统设计、 人机交互界面设计等部分。
二、人体上肢运动功能与康复训 练
人体上肢的运动功能复杂且重要，涉及到肩、肘、腕等多个关节的协同运动。 在康复训练中，不仅要恢复患者的日常动作能力，还要恢复患者的肌肉力量、 协调性和灵活性。因此，人体上肢康复外骨骼机器人的设计需要充分考虑上肢 的这些运动功能和康复需求。
三、人体上肢康复外骨骼机器人 结构设计
1、动力学控制：通过建立机器人的动力学模型，实现对机器人运动的精确控 制。
2、神经网络控制：利用神经网络的自适应学习能力，让机器人自动适应患者 的运动模式。
肢体康复机器人动作控制系统的设计与仿真
肢体康复机器人动作控制系统的设计与仿真第一章引言肢体康复机器人在近年来得到了广泛的关注和研究，它们在帮助患者恢复肌肉功能、减轻疼痛和提高生活质量方面发挥着重要的作用。
其中，动作控制系统是肢体康复机器人的核心组成部分之一，它能够实现对机器人手臂、腿部等的精确控制。
本文将介绍肢体康复机器人动作控制系统的设计与仿真。
第二章动作控制系统的基本原理与要点动作控制系统的基本原理包括传感器采集、信号处理、运动规划与控制等。
首先，传感器采集环节用于获取患者肢体的姿势信息，可以利用惯性传感器、力传感器、电流传感器等。
然后，信号处理模块对传感器采集到的信号进行滤波、放大等处理，以提高信号质量。
接着，运动规划模块根据患者的病情和治疗需求制定运动方案，例如关节的活动范围、运动速度等。
最后，控制器将运动规划的结果转化为机器人关节的控制信号，以实现精确的动作控制。
第三章动作控制系统的设计动作控制系统的设计需要考虑如下几个方面。
首先，根据机器人的结构和患者的病情，确定控制器的类型。
常见的控制器包括PID控制器、模糊控制器、神经网络控制器等。
其次，设计传感器采集电路，确保传感器采集到的信号能够准确地反映患者肢体的状态。
再次，编写信号处理算法，对传感器采集到的信号进行滤波、放大等处理。
最后，设计运动规划算法和控制策略，实现机器人动作的精确控制。
第四章动作控制系统的仿真为了验证动作控制系统设计的正确性和有效性，可以利用仿真软件进行仿真实验。
首先，建立肢体康复机器人的数学模型，包括机器人的结构、关节的运动学和动力学模型等。
然后，编写仿真程序，实现对机器人动作控制系统的仿真。
最后，通过仿真实验，可以评估动作控制系统的性能指标，例如误差、稳定性和鲁棒性等。
第五章动作控制系统的应用与展望肢体康复机器人动作控制系统在康复医学领域具有巨大的应用前景。
目前，已经有很多肢体康复机器人应用于中风患者、截肢患者和运动神经元疾病患者的康复治疗中，并取得了显著的效果。
六自由度外骨骼式上肢康复机器人设计
六自由度外骨骼式上肢康复机器人设计一、概述随着现代医疗技术的不断进步，康复机器人已成为辅助患者恢复肢体功能的重要工具。
六自由度外骨骼式上肢康复机器人作为一种先进的康复设备，旨在通过模拟人体上肢运动，帮助患者实现精准、高效的康复训练。
本文将对六自由度外骨骼式上肢康复机器人的设计进行详细介绍，包括其结构组成、工作原理、控制策略以及临床应用等方面的内容。
六自由度外骨骼式上肢康复机器人是一种可穿戴式的康复设备，能够紧密贴合患者上肢，通过精确控制各关节的运动，实现上肢的全方位康复训练。
该机器人具有六个自由度，可模拟人体上肢的各种复杂运动，为患者提供个性化的康复训练方案。
机器人还配备了智能传感系统，能够实时监测患者的运动状态，为医生提供精准的康复数据，从而优化康复治疗方案。
在结构组成方面，六自由度外骨骼式上肢康复机器人主要包括机械臂、驱动系统、传感系统以及控制系统等部分。
机械臂采用轻质材料制成，具有良好的穿戴舒适性和运动灵活性；驱动系统采用高精度电机，可实现精确、快速的运动控制；传感系统包括多个角度传感器和力传感器，能够实时监测机械臂和患者上肢的运动状态和交互力；控制系统则负责整合传感数据，实现机器人的运动规划和控制。
六自由度外骨骼式上肢康复机器人作为一种先进的康复设备，具有广泛的应用前景和市场需求。
本文旨在通过对该机器人设计的详细介绍，为相关领域的研究人员和技术人员提供参考和借鉴，推动康复机器人技术的不断发展和创新。
1. 上肢康复机器人的研究背景与意义随着人口老龄化的加剧以及各类事故、疾病对人们身体健康的威胁日益显著，上肢功能障碍患者数量呈现出逐年上升的趋势。
这些障碍往往由中风、外伤、神经系统疾病等多种原因引起，严重影响了患者的日常生活和工作能力，给个人、家庭和社会带来了沉重的负担。
寻求一种高效、安全的上肢康复治疗方法显得尤为重要。
在此背景下，上肢康复机器人的研究与应用应运而生，成为了医疗康复领域的重要发展方向。
简析上肢康复机器人的机械设计及仿真
简析上肢康复机器人的机械设计及仿真在上肢康复机器人中融入了机器人学、生物学、计算机科学、信息学、机械学、医院等诸多的学科，在开展其机械设计的过程中，综合的考虑各方面的影响因素，提升其应用性能是非常必要的，本文就主要针对此予以简单分析。
一、上肢康复机器人的结构设计本次研究中结合人体解剖学理论中的相关知识，考虑到康复运动的实际需求，所设计的康复机器人的机械结构中具有腕部屈伸、肘部屈伸与肩部屈伸三个自由度，其机械结构如图1所示：上图中的关节1所对应的是人体的肩关节，关节2所对应的是人体的肘关节，关节3所对应的是人体的腕关节，其都为回转关节，在实际运行过程中主要是通过伺服电机的减速器来进行驱动，通过这三个关节的协调运动，能够有效的实现相关的竖直面的预定轨迹运动，在水平面的康复运动中，可以通过调节机械人的姿态以及患者手臂的放置方式来有效实现。
康复机器人所应用的是外骨骼式的单边结构，在其关节连接处所应用的材料为超硬铝管，这是一种成品材料，应用该材料，不仅能够有效的减轻机械臂本体的质量，还能够很好的保证其刚度要求，通过电机谐波减速器来对关节回转进行直接的驱动，由于该种驱动方式中动力传动的级数比较少，能够有效的减少传动误差，使得传动效率明显增加，并且交叉滚子轴承的应用，能够有效的缩短动力源在关节部位的悬臂长度，应用该种结构设计，使得机械臂具有可靠的运动模式。
另一个需要注意的问题是：上肢康复机器人在实际应用中需要与患者的患肢直接接触，在开展相关设计的过程中，首要的问题是要能够保证患者肢体的安全性，这就需要在实际的设计过程中，注意采用一些必不可少的安全措施。
在实际的上肢康复机器人开展工作的过程中，其工作模式主要有主动训练与被动训练两种，其中在主动训练模式中：是通过对电机实时力矩的检测以及空载力矩开展比较来对上肢的运动意图进行判断，然后通过上位机的控制信号来对电机的运动实施控制，从而有效的完成主动训练的相关任务，这种训练模式在康复训练的中后期具有广泛的应用，在时期，通常患者的手臂已经具备了一定的运动能力，在该使其制定出渐进性的运动训练计划，为患者开展针对性的训练，对于患者患肢的康复具有非常重要的作用；在被动训练模式中，会对患者康复训练的轨迹与速度进行设定，运动控制器对伺服电机通过所设定的参数来进行控制，从而带动患者的患肢做一定速度与轨迹的康复训练，这在康复训练的早期，主要是以临床抢救为主要内容，这能够有效的实现肢体的基本运动，对于预防患者关节的变形与萎缩具有非常重要的作用。
康复机器人 毕业设计
康复机器人1. 引言康复是指通过一系列的理疗、运动和康复训练，帮助患者从疾病或创伤中恢复健康。
康复机器人是一种结合了机械工程、电子工程和医学知识的创新设备，旨在辅助医护人员进行康复治疗。
本文将介绍康复机器人的相关概念、功能和应用，以及其在康复治疗中的优势和挑战。
2. 康复机器人的概念和功能康复机器人是一种能够模拟人体运动、具备交互功能的机器设备。
它通常由机械臂、传感器、执行器和控制系统等组成，能够辅助患者进行运动训练、肌肉放松和平衡调节等康复活动。
康复机器人的功能包括：•运动辅助：康复机器人可以帮助患者进行肢体运动，减轻患者的劳动和运动负担。
它可以通过精确的定位和力度控制，帮助患者进行准确的运动训练，提高康复效果。
•功能恢复：康复机器人可以通过模拟人体运动，帮助患者恢复肌肉功能和关节活动能力。
它可以提供各种运动模式和力度控制，配合患者的康复需求，促进肌肉和关节的恢复。
•抓握和平衡：康复机器人可以通过机械臂的精确控制，帮助患者进行抓握和平衡训练。
它可以模拟各种物体的形状和质地，提供适合患者康复需求的训练环境，促进手部肌肉控制和平衡能力的恢复。
3. 康复机器人的应用康复机器人在康复治疗中有广泛的应用。
它可以用于以下方面：•脑卒中康复：康复机器人可以帮助中风患者进行肢体训练和日常生活技能训练，促进患者的康复进程。
•脊髓损伤康复：康复机器人可以帮助脊髓损伤患者进行下肢运动和平衡训练，提高患者的行走能力和独立生活能力。
•运动障碍康复：康复机器人可以帮助运动障碍患者进行肌肉放松和运动恢复训练，减轻肌肉痉挛和僵硬的症状。
•康复辅助训练：康复机器人可以作为康复治疗的辅助训练工具，提供个性化的训练方案和定制化的治疗效果评估。
4. 康复机器人的优势和挑战康复机器人相比传统的康复治疗有许多优势，但也存在一些挑战。
•优势：–精准控制：康复机器人可以通过精确的力度和位置控制，提供个性化的康复训练，增加治疗效果。
–重复性训练：康复机器人可以提供长时间和高重复性的康复训练，增加患者的康复机会。
上肢镜像康复外骨骼的结构设计与仿真研究
0 引言偏瘫这种疾病严重危害现代人的生活行动，健全的双手在一个人的生活中占有极其重要的地位［1-3］。
偏瘫患者通过压手掌，手指张开对抗屈肌，重心移向患侧等训练，能有效缓解伸肌痉挛。
牵伸小臂屈肌，挤压肩关节等训练桶激活关节内感受器，促进患肢感觉［4-5］。
传统的康复治疗，治疗师技术水平的差异，会直接影响患者的康复效果。
患者能不能持续开展枯燥的康复训练，效果会大打折扣。
利用本上肢康复外骨骼可以很好的弥补传统康复治疗的缺点，能根据患者不同情况制定各种不同难易程度的训练，提升患者的康复积极性［6-8］。
本研究设计的上肢康复镜像外骨骼可以镜像实现患肢五指肌肉及手臂的被动和主动镜像运动训练，具有成本低、操作简单、实用性强等优点，适合医院和家庭使用。
能显著提高患者的自主康复训练积极性及治疗效果。
1 上肢康复外骨骼结构设计本文设计的外骨骼从功能上可分为三大模块：健侧驱动部分、线驱动电控部分、患侧被动康复模块。
从结构上又可分为三大机构：手指康复机构、手臂康复机构、穿戴调节机构。
机构整体如图1所示。
依据中国《中国成年人体(GB/T10000-1988)》，根据可调节长度满足90%中国成年人穿戴的设计原则，本文设计的外骨骼上肢康复机器人基本结构参数如表1所示。
表1 为外骨骼式上肢康复机器人基本结构参数项目参数手指调节长度/mm 62～103手腕调节角度/°-15°～+15°手部调节长度/mm 21～55两臂调节长度/mm 270～345双肩可调距离/mm 321～561舵机驱动扭矩/（kg/cm）15scheme for upper limb mirror rehabilitation exoskeleton structure, which can compensate for the lack of active movement of patients by implementing continuous passive movement. The mechanism design has two control forms: manual control of the mirror to pull the upper limb joints to stimulate the hand muscles; single-chip microcomputer control uses the steering gear to achieve training. A three-dimensional model of exoskeleton was constructed from the perspective of pathological rehabilitation of the affected limb. Adams simulation software was used to implement the dynamic simulation of the upper limb movement experiment of the mechanism, and the comparative analysis of its trajectory, acceleration, moment, angular velocity, etc. was verified by this. The feasibility of the mechanism design and control method, and the experimental results verify that the exoskeleton can achieve the expected motion well.Keywords: upper limb rehabilitation; mirror rehabilitation; rope drive; exoskeleton; Adams; hemiplegia treatment基金项目：国家级大学生创新创业项目（201910350001）；浙江省新苗人才计划（2019R436023）。
上肢外骨骼康复机器人运动控制系统设计
上肢外骨骼康复机器人运动控制系统设计上肢外骨骼康复机器人运动控制系统设计摘要：近年来，随着人口老龄化的加剧，上肢功能障碍患者越来越多，因此开发上肢外骨骼康复机器人成为一个热门领域。
本文基于对上肢外骨骼康复机器人的结构和工作原理的研究，设计了一种运动控制系统。
该系统包括外骨骼驱动系统、控制器和传感器等部件，通过对各个部件的设计和组合，实现了对上肢外骨骼机器人的精确控制。
实验结果表明，该控制系统能够有效地帮助患者恢复上肢功能。
一、引言上肢功能障碍是一种常见的康复问题，严重影响了患者的生活质量。
传统的康复方法主要依赖于医护人员的帮助，效果有限。
为了解决这一问题，研究人员开始开发上肢外骨骼康复机器人，利用机器人的力量帮助患者恢复上肢功能。
然而，上肢外骨骼康复机器人的运动控制是一个复杂的问题，需要设计合理、精确的控制系统。
二、上肢外骨骼康复机器人的结构和工作原理上肢外骨骼康复机器人主要由机械结构、驱动系统、传感器和控制系统等组成。
机械结构包括手臂支撑和连接装置，用于支撑机器人和连接外骨骼。
驱动系统主要通过电动机驱动机械臂的运动，为患者提供外力。
传感器用于检测患者的动作和力度，以便改变机器人的运动。
控制系统则根据传感器的反馈信号，调整外骨骼机械臂的运动参数，实现对患者上肢的精确控制。
三、运动控制系统的设计1. 外骨骼驱动系统的设计外骨骼驱动系统是上肢外骨骼康复机器人的核心组成部分。
我们选择了直流无刷电机作为驱动电机，采用串级PID控制算法以实现对机械臂运动的精确控制。
控制器利用反馈控制的方法，根据位移、速度和力传感器的反馈信号对驱动电机进行控制。
2. 控制器的设计控制器是运动控制系统的关键部分，它负责接收并处理传感器的反馈信号，并通过控制信号来驱动驱动电机。
我们采用了单片机作为控制器的核心，利用PID控制算法对机械臂的运动进行控制。
同时，为了提高控制的稳定性，我们还设计了滤波器和反馈补偿器等辅助模块。
3. 传感器的设计传感器用于检测患者的动作和力度等信息，是运动控制的基础。
可穿戴式上肢康复机器人结构设计
可穿戴式上肢康复机器人结构设计
首先，可穿戴式上肢康复机器人的结构设计需要考虑到机器人与人体上肢的接触和运动自由度。
通常情况下，机器人与人体上肢通过关节连接实现接触和协同运动。
因此，机器人的关节设计需要满足机械性能和可调节性的要求。
常见的关节结构有旋转、球面和平行联动等。
在机器人与人体上肢之间设置柔性关节和弯曲传感器可以增加机器人与人体上肢的适应性和灵活性。
其次，可穿戴式上肢康复机器人的结构设计还需考虑到机器人与人体上肢的固定和稳定性。
为了保证机器人与人体上肢的接触稳定，机器人的固定结构可以采用腕带或手套等装置。
此外，机器人与人体上肢的运动稳定性也需要通过控制算法进行控制，以避免不必要的运动或碰撞。
最后，可穿戴式上肢康复机器人的结构设计还需要考虑到机器人的负载和能源供应。
机器人的负载是指机器人能够承受的最大重量，需要根据人体上肢的生理特征和康复需求进行合理设置。
机器人的能源供应可以采用电池或外部供电等方式，以确保机器人能够长时间工作而不中断。
综上所述，可穿戴式上肢康复机器人的结构设计需要兼顾机器人与人体上肢的接触和运动自由度、固定和稳定性，以及负载和能源供应等方面的要求。
通过合理设计和优化，可以实现机器人与人体上肢的协同运动，提高康复效果。
未来，随着科技的进步和创新，可穿戴式上肢康复机器人的结构设计还将不断发展和完善，为康复治疗提供更多可能性。
4自由度上肢康复机器人结构设计与仿真分析
4自由度上肢康复机器人结构设计与仿真分析
蔡国庆;石岩;周利杰;闫明
【期刊名称】《河北水利电力学院学报》
【年(卷),期】2022(32)1
【摘要】设计了一种4自由度外骨骼康复训练机器人,改善了当前康复机器人运动关节单一、康复训练空间有限的缺陷。
参照人体上肢尺寸标准,应用SolidWorks 绘制了机器人三维模型,根据DH法对机器人建立正向运动学模型,通过Matlab验证了模型的正确性。
通过Adams对模型进行运动学仿真,验证了结构在不发生干涉的条件下能够实现多关节复合康复训练运动。
同时对机器人工作空间进行仿真分析,验证了机器人工作空间与人体上肢的日常活动空间是相匹配的,能够满足患者上肢康复训练的要求,应用Matlab对抬臂屈肘康复运动进行轨迹规划,验证了整个康复运动平稳合理。
【总页数】6页(P22-27)
【作者】蔡国庆;石岩;周利杰;闫明
【作者单位】河北省工业机械手控制与可靠性技术创新中心;沧州市工业机械手控制与可靠性技术创新中心;河北水利电力学院机械工程系
【正文语种】中文
【中图分类】TP242;R496
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摘要康复机器人是康复设备的一种类型，康复机器人技术早已广受世界各国科研工作者和医疗机构的普遍重视，其中以欧美和日本的成果最为显著。
在我国康复医学工程虽然得到了普遍的重视，但是康复机器人研究仍处于起步阶段，一些简单康复器械远远不能满足市场对智能化、人机工程化康复机器人的需求，有待进一步的研究和发展。
本文从使用的角度对人体上肢的运动原理进行了分析，设计出了一种坐式上肢康复训练机器人，用于心脑血管疾病致瘫或者意外事故所造成上肢损伤的患者作上肢及其相关关节的康复训练。
本设计的康复机器人机身是由放置于平台上的机座，两根可伸缩的立柱和上横梁及其手柄组成，并在其各个组成部分上分别装上上肢屈伸机构、前后摆机构、分合机构和手腕旋转机构；各运动机构由单独的电机和减速器驱动，而传动机构的主件分别是传动轴、丝杠螺母副、同步齿形带传动副。
康复机器人的立柱主要采用薄壁套筒，这样既减轻了重量，也使得丝杠螺母副能构得到套筒的固定和定位。
整个设计主要要注意的主要问题是减重和减噪，避免整体结构过于庞大笨重。
关键词：康复；上肢；结构设计；减重；噪音ABSTRACTRehabilitation robot is a type of rehabilitation facilities. Rehabilitation robotics have long been well received by the world scientists and the general importance of medical institutions, in which Europe and the United States and Japan, the results are the most significant. Medical Engineering in our country has been received widespread attention though, and rehabilitation robotics still in its infancy, some simple rehabilitation equipment is far from meeting intelligence, ergonomics of the rehabilitation robot needs to be further research and development.This perspective on the human body from the use of upper limb movement principle is analyzed，the seated upper extremity rehabilitation robot is designed , for the paralysis caused by cardiovascular diseases or accidents. The design of the rehabilitation robot body is placed on the platform base, two scalable columns and beams of the handle on the composition and its components are installed on the upper limb flexion which include separate and close agency, before and after agency, lifting agency and the wrist rotation agency; the every movement is driven by the separate drive motor and reducer, and the main parts are the shaft, screw nut pairs, timing belt, deputy.Rehabilitation robot column mainly adopts the thin wall sleeve, so as to reduce weight, also makes the lead screw nut pair can be fixed and the positioning sleeve. The design of the main attention to the major problem is the weight loss and noise reduction, avoid the whole structure is too bulky.Key words：rehabilitation；upper limb；structural design；Weight loss; noise目录摘要 (I)ABSTRACT (1)目录 (2)第1章绪论 (3)1.1概述 (3)1.2康复机器人的国内外研究现状 (4)1.3上肢康复机器人系统的发展前景 (7)1.4本课题主要研究内容 (8)第2章总体结构方案设计 (9)2.1总体方案设计 (9)2.2康复机器人框架造型的设计 (12)2.3本章小结 (13)第3章伺服元件选择 (14)3.1电机选择 (14)3.1.1升降机构电机选择 (14)3.1.2 前后摆机构电机选择 (15)3.1.3 分合机构电机选择 (16)3.1.4手腕转动机构电机的选择 (17)3.2联轴器选择 (17)3.3蜗轮蜗杆减速器的选择 (18)3.4本章小结 (18)第4章机械机构设计与计算 (19)4.1丝杠设计 (19)4.2锥齿轮设计 (20)4.3同步齿形带设计 (22)4.4轴设计与校核 (24)4.5轴承校核 (27)4.6键选择及校核计算 (28)4.7本章小结 (29)结论 (30)参考文献 (31)致谢 (33)第1章绪论1.1 概述据报道，我国60岁以上的老年人已有1.43亿，占全国人口的11％，到2050年将达到4.37亿。
在老龄人群众中有大量的脑血管疾病或神经系统疾病患者，这类患者多数伴有偏瘫症状[1]。
近年由于患心脑血管疾病使中老年患者出现偏瘫的人数不断增多，而且在年龄上呈现年轻化趋势。
与此同时，由于交通运输工具的迅速增长，因交通事故而造成神经心痛损伤或者肢体损伤的人数也越来越多。
在我国数以百万计的有神经科疾病病史和受到过意外伤害的患者需要进行康复治疗，仅以中风为例，每年大约有600，000中风幸存者，其中的二百万病人在中风后存在长期的运动障碍。
随着国民经济的发展，这个特殊群体已得到了更多人的关注，为了提高他们的生活质量，治疗、康复和服务于他们的产品的技术和质量也在相应地提高。
随着机器人技术和康复医学的发展，在欧洲、美国和日本等国家，医疗康复机器人的市场占有率呈逐年上升的趋势，仅预测日本未来机器人市场，2005年医疗、护理、康复机器人的市场份额约为250，000美元，而到2010年将上升到1，050，000美元，其增长率在机器人的所有应用领域中占据首位。
因此，服务于四肢的康复设备的研究和应用有着广阔的发展前景[2]。
康复机器人是康复设备的一种类型。
康复机器人技术早已广受世界各国科研工作者和医疗机构的普遍重视，其中以欧美和日本的成果最为显著。
在我国康复医学工程虽然得到了普遍的重视，而康复机器人研究仍处于起步阶段，一些简单康复器械远远不能满足市场对智能化、人机工程化的康复机器人的需求，有待进一步的研究和发展。
由于康复训练机器人要与人体直接相连，来带动肢体进行康复训练，所以对驱动器的安全性、柔性的要求较高。
康复肢体运动功能用机械肢体组合系列机器人,是多种同类机器人属于机器人领域,解决了本人发明的实用新型专利半身不遂患者康复学步机,只能带动人的大小臂大小腿康复运动功能,而不能带动手脚各关节运动的重大不足,主要技术特征是将半身不遂患者康复学步机略加改进后,在学步机的小臂绞链杆上安装了可以带动人手腕关节手指各个关节都能运动的机械手托板,在小腿铰链杆上安装了可以带动人脚踝脚指各个关节都能运动的机械脚托板后实现的,用途是康复肢体运动功能,带动患肢的各个关节、每块骨骼、每块肌肉、每个筋键、每条神经都在作患者万分渴望而大脑又支配不了的动作,通过较长时间的被动运动锻炼,最终使残疾人患肢的主动运动功能得到康复。
本课题的研究目的是设计一种坐式上肢康复训练机，用于心脑血管疾病致瘫或意外事故所造成的上肢体损伤的患者左上肢及相关关节康复训练。
1.2康复机器人的国内外研究现状康复机器人是一种自动化医疗康复设备，它以医学理论为依据，帮助患者进行科学而有效的康复训练，使患者的运动机能得到更快更好的恢复。
目前，康复机器人已经广泛地应用到康复护理、假肢和康复治疗等方面，这不仅促进了康复医学的发展，也带动了相关领域的新技术和新理论的发展。
康复机器人有两种：辅助型康复机器人和康复训练机器人[3]。
辅助型康复机器人主要是帮助肢体运动有困难的患者完成各种动作，该类产品有机器人轮椅、机器人护士、机器人假肢、机械外骨骼等。
康复训练机器人的主要功能是帮助患者完成各种运动功能的恢复训练，该类产品有行走训练、手臂运动训练、脊椎运动训练等。
康复机器人是康复医学和机器人技术的完美结合，康复机器人技术在欧美等国家得到了科研工作者和医疗机构的普遍重视，许多研究机构都开展了有关的研究工作，近年来取得了一些有价值的成果。
对于中风、偏瘫、上肢运动机能损伤等患者来说，上肢康复训练机器人有着很好的治疗效果。
国内外许多研究机构都在这方面取得了不错的研究结果。
目前，康复机器人的研究主要集中在康复机械手和康复治疗机器人等几个方面[16]。
1、康复机械手的研究现状设计康复机器人最初的一个目的就是在残疾人和环境之间放置一个机械臂，通过这个机械臂来部分或全部的实现操作功能，按机械臂的安装位置划分，康复机械手可分为3类：（1）基于桌面的机械手[4]。
种机械手安装在一个彻底结构化的控制平台上，在固定的空间内操作，具有足够自由度的串联机器人再配上适合残疾人使用的人机界面是这种机器人典型的设计模式。
目前此类机器人已经达到了实用化，如法国CEA公司开发的MASTER系统、美国的Tolfa Corportion开发的DEV AR系统，以及英国的Oxford Intelligent Machines Ltd.开发的RAID系统等。
此种类型的机械手是早期的工业机器人在康复系统领域内的一次成功应用。
1987年，英国人Mike Topping研制了Handy1康复机器人，使一个患有脑瘫的11岁男孩第一次能够进行独立就餐。