机器人

作者：杜妍辰, 吴承稼, 喻洪流

关键词：多功能护理轮椅机器人, 姿态变换, 膝关节补偿, 如厕对接, 动作捕捉实验

针对肢体功能障碍老年人在居家养老中面临的诸多挑战，提出了一种新型多功能护理轮椅机器人?M-nur，旨在满足老年人居家养老中的护理辅助需求。M-nur集成了全向移动、多姿态变换、如厕对接及洗浴辅助等功能。为解决姿态变换过程中膝关节的相对滑移问题，设计了一种主动补偿的姿态变换连杆结构，并通过最小化矢状面面积优化函数确定了关键连杆的尺寸。针对如厕模块，设计了可复位如厕板结构，最大化减少占用空间，并优化了连杆长度，同时进行了复位弹簧受力的动力学建模。进一步对姿态变换结构进行了运动学建模，并通过Adams仿真分析了膝关节相对滑移补偿效果。通过实际样机的动作捕捉实验，验证了主动补偿机制的实机效果。实验结果表明，M-nur能够有效补偿姿态变化过程中的膝关节相对滑移，并且站立过程中的补偿效果优于躺卧过程。此外，还进行了样机的便器对接使用实验，并通过编码器对如厕升降过程进行了采集分析，结果表明，M-nur能够良好适配座高在502 mm以下的便器。最后，邀请老人对M-nur与同类产品进行对比体验，结果表明，M-nur虽然功能良好，但背垫需要更换为更光滑的皮革，安全绑带应结合刚性护栏，以提高使用安全性。

来源：2026年第2期

《机器人》期刊编辑部

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