助行機(jī)器人機(jī)構(gòu)研究.pdf

1、下肢外骨骼助行機(jī)器人是可穿戴在操作者身體外部的一種機(jī)械裝置。外骨骼機(jī)器人可以用于增強(qiáng)人體的承載能力或用于幫助患者進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練。外骨骼助行機(jī)器人技術(shù)包含了人機(jī)工程學(xué)、機(jī)構(gòu)學(xué)、機(jī)器人學(xué)、仿生學(xué)、控制學(xué)、傳感技術(shù)、信號(hào)處理等學(xué)科，強(qiáng)調(diào)人機(jī)結(jié)合、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。穿戴式下肢外骨骼助行機(jī)器人的成功研制將在輔助醫(yī)療設(shè)備、單兵軍事作戰(zhàn)裝備、重勞動(dòng)工作、新型環(huán)保代步工具等方面發(fā)揮著重要作用，有著廣泛的應(yīng)用前景。
　　隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，下肢殘障人士對(duì)能夠

2、實(shí)現(xiàn)正常行走、提高生活質(zhì)量的需求的在逐漸增強(qiáng)。針對(duì)這一需求，本文研究的是可用于幫助下肢殘疾患者進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練和實(shí)現(xiàn)行走的外骨骼助行機(jī)器人。本項(xiàng)研究是江蘇省自然科學(xué)基金項(xiàng)目“主被動(dòng)混合驅(qū)動(dòng)的非完整約束助行機(jī)器人研究”的資助下開展的。具體內(nèi)容有以下幾個(gè)方面：
　　1.人體步態(tài)分析。通過運(yùn)動(dòng)捕捉實(shí)驗(yàn)，采集人體在步行過程中的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)參數(shù)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行人體步態(tài)分析，為機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)。
　　2.機(jī)器人動(dòng)力學(xué)分析。本文對(duì)助行機(jī)器人進(jìn)了

3、動(dòng)力學(xué)分析。應(yīng)用拉格朗日動(dòng)力學(xué)方程建立動(dòng)力學(xué)模型，利用matlab對(duì)機(jī)器人各主要關(guān)節(jié)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)力、驅(qū)動(dòng)功率等的計(jì)算。同時(shí)在ADAMS環(huán)境建立機(jī)器人模型，進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真，將兩種模型的仿真計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證所建立的數(shù)學(xué)模型的正確性。
　　3.助行機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。依據(jù)動(dòng)力學(xué)分析結(jié)果，設(shè)計(jì)助行機(jī)器人的結(jié)構(gòu)。根據(jù)各關(guān)節(jié)的驅(qū)動(dòng)力、運(yùn)動(dòng)范圍等要求，對(duì)機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)器、關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)等進(jìn)行設(shè)計(jì)。對(duì)機(jī)器人結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵零部件進(jìn)行強(qiáng)度分析。
　　通過以