为个人化腕关节正扭带设计Kresling折纸
机器人学
2025-02-03 v1
摘要
腕关节在促进运动灵活性和手部功能方面起着关键作用。腕关节正扭带，从被动支架到主动外骨骼，提供了有效的运动能力辅助和康复解决方案。然而，当前可获得正扭带促进的运动类型有限，缺乏对个人化设计的重视。为弥补这一不足，本文提出一种受Kresling折纸启发的新型腕关节正扭带设计。该设计可适应各种individual shape parameters，得益于折纸的拓扑变化和内在柔顺性。采用可熔接纺织品以复制Kresling折纸的非刚性特性。正扭带能够实现六种不同运动模式，采用可拆卸的腱索驱动系统。通过单独激活腱索进行工作空间实验表征。各方向最大弯曲角度范围为18.81°至32.63°。当腱索组合拉伸时，背侧、腕掌侧、径侧和屈侧方向的最大弯曲角度分别为31.66°、30.38°、27.14°和14.92°。该正扭带还能实验验证生成复杂运动（如掷沙丁鱼动作和周旋运动）的能力。该工作为开发用于训练和康复的个人化腕关节正扭带奠定了有前景的基础。
关键词
引用
@article{arxiv.2501.18796,
title = {Designing Kresling Origami for Personalised Wrist Orthosis},
author = {Chenying Liu and Shuai Mao and Yixing Lei and Liang He},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.18796},
year = {2025}
}
备注
Accepted for publication in the 2025 IEEE/RAS International Conference on Soft Robotics