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审稿意见

索驱动腕康复机器人构型设计及运动性能分析

李国通, 李昕, 李政清, 唐晓强, 秦建军

2026, 66 (2) : 346-356. https://doi.org/10.16511/j.cnki.qhdxxb.2025.26.052

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专家1

针对腕关节康复训练中传统刚性外骨骼存在的关节错位、穿戴舒适性差等问题,提出索驱动柔性康复机器人,符合老龄化社会对智能康复设备的需求,具有较强的临床应用价值,但论文的创新性需进一步凝练,尤其是需要增加横向对比、分析。
1. 请注意好行文格式,在第二页与第三页右侧下方有较大的空白。
2. 第二页右侧,可以考虑对图片中的结构单元代称进行解释说明,比如腕关节约束铰链ow, 4根独立驱动的绳索l1-l4
3. 图5处手柄固定板表示有误。
4. 图5处可以考虑增加电机单元的演示,这样可以更好显示机器人的驱动方式。
5. 在第四页左侧,对图4的解释,可以相应地将图4的位置移动到文本附近。
6. 请统一一下参考文献作者名字的大小写,有一些文献作者的名字全部为大写(如文献[9],[10]),有些则为首字母大写(如文献[25])。
7. 实验部分可以增加与同类索驱动康复机器人(如文献 [18-19])的性能对比,突出本研究在工作空间、灵巧性或控制策略上的优势。
8. 在第8页图12中,希望能够说明一下期望轨迹的生成与逆运动学计算,包括位置控制器逻辑。
9. 图14对绳索长度变化的描述中,图中的4条线视觉上比较混乱,可以考虑分图显示。
10. 图 15 中 “绳索索力变化曲线” 图例标注可更清晰(如区分实线 / 虚线对应关系)。
11. 对图15理论力与实际力的分析中,并没有解释“轻微波动”是否会对康复结果造成影响,同时也缺少对实际力与理论力差异的评估指标,无法体现出稳定性效果。
12. 文中提到旋内/旋外运动仅覆盖ADL需求的38.7%,但未深入分析原因,可以考虑提出优化方案。
13. 公式18中将人机交互力矩的变化量分界值设置为0.0175Nm的依据是什么?请阐述清楚;
14. 公式19下方MBK值设置为1、2、2的依据是什么?
15. 设定实验测试时的力矩阈值为0.38Nm,这个的依据是什么?尽管引用了两个参考文献,但是机构构型和控制系统均不同,没有明显参考价值;
16. 腕关节的康复属于小力矩训练,但在样机研制过程中,所用的传感器量程为30kg,如此大的量程,在控制时候是否可以保证精度?
17. 被动柔顺控制策略已有研究提出,建议在文中加上参考文献引用;
18. 论文虽然进行了运动学、工作空间、灵巧性等分析,并做了被动柔性训练功能,但整体看并没有明显的创新性;作者应该归纳总结出所研究内容的创新点,并与已有相关研究进行横向对比,突出本研究的性能。

专家2

论文开展了索驱动腕康复机器人构型设计及运动性能分析研究,提出一种3自由度索驱动腕康复机器人,建立腕康复机器人运动学,求解了其位置逆解和速度逆解,进一步建立其静力学模型,基于二次规划方法优化绳索索力,得到实现索力连续张紧的最优索力解。搭建了索驱动腕康复机器人实验平台,提出一种适用于腕关节初期康复训练的被动柔顺康复训练策略。
以下问题请予以考虑完善:

1.文献综述部分缺少对索驱动并联机器人性能评价指标的研究现状;
2.文章提到的“构型可重构”优点,并没有在结构分析中有详细表述;
3.灵巧度指标中,仅采用离散点的方式展示了条件数分布,缺少力控工作空间全域的条件数分布和康复训练常用轨迹的条件数变化;
4.设定了统一的人机交互力矩,未考虑不同损伤程度、年龄阶段的患者群体差异;
5.训练场景单一,只模拟了在幅值为20°的正弦轨迹下的背伸/掌屈训练,和实际康复场景存在差异。

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