仪器仪表学报

作者：余雅婷，李会军，陆叶，赖健伟，宋爱国

单位：余雅婷,东南大学仪器科学与工程学院南京210096,,李会军,东南大学仪器科学与工程学院南京210096,,陆叶,东南大学仪器科学与工程学院南京210096,,赖健伟,东南大学仪器科学与工程学院南京210096,,宋爱国,东南大学仪器科学与工程学院南京210096,a.g.song@seu.edu.cn,

关键词：松弛度调节;欠驱动;绳索驱动;手部康复机器人

基金：江苏省重点研发计划(BE2023023-3)、国家自然科学基金 (62173088)项目资助

传统手部康复机器人通常采用多个驱动器独立控制各手指运动，导致系统复杂且成本高昂，不利于系统轻量化与推广应用。欠驱动机制虽然能减少驱动器数量，但绳索长度调节能力受其结构设计限制，难以适配不同手部尺寸和初始姿态，并影响手指运动响应速度。为解决以上问题，提出一种面向手部康复机器人的松弛度可调节欠驱动绳索驱动器设计。该驱动器通过双滑轮差动机构实现驱动绳索与手指绳索的分离，并引入旋钮调节各手指绳索长度，使各手指绳索松弛度可在不依赖电机运行的情况下独立手动调节，从而减少驱动初期空程并提升运动响应速度。同时，手指绳索在双滑轮组中以差动方式布置，在抓握过程中可根据不同手指的受阻状态自动分配绳长与拉力，实现自适应抓握。系统采用单电机驱动，结合齿轮传动与双滑轮差动机构，完成对拇指、食指和中指的协同控制。实验结果表明，在初始松弛度约为10mm的条件下，所提出的松弛度调节机制可使系统平均响应时间缩短约91.5%，显著提升运动响应性能；在不同手指阻塞场景下，驱动器均表现出稳定的自适应抓握能力；在指尖力辅助方面，拇指、食指、中指的输出力分别可达8.85、8.29和7.84N，能够满足手部康复训练的力辅助需求。

来源：2026年第2期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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