航天外骨骼輔助系統(tǒng)主要是運用機械結(jié)構(gòu)、傳感信息、控制系統(tǒng)、新能源和新開發(fā)的材料等技術(shù),搭建航天員的運動和作業(yè)輔助系統(tǒng),它能夠主動感知和獲取航天員的運動狀態(tài)和運動趨勢,提高航天員在月球表面的艙外活動能力。外骨骼登月助力服是為了使航天員更好地完成月面行走、運輸貨物等艙外工作。本文主要研究艙外航天服-航天員下肢系統(tǒng)的問題,使將來航天員可以在月球表面更方便地活動,完成各種月球表面任務(wù)。(1)從人體生理結(jié)構(gòu)的角度出發(fā),研究人體下肢的行走步態(tài)及各關(guān)節(jié)構(gòu)成。分析了航天員在月表低重力環(huán)境下的一些典型作業(yè)任務(wù),根據(jù)任務(wù)確定了下肢各關(guān)節(jié)活動所需自由度。并進行了對下肢各關(guān)節(jié)的電機驅(qū)動選型,簡單介紹了外骨骼試驗平臺的一些硬件。(2)對人體下肢采用D-H參數(shù)法進行了運動學(xué)分析,并通過MATLAB中的Simulink模塊驗證了正運動學(xué)與逆運動學(xué)的有效性。后面詳細介紹了Preisach模型,研究了單關(guān)節(jié)阻力矩測量方法,建立了用于測量單關(guān)節(jié)阻尼力矩的充氣棒模型,最后得出了航天員下肢髖關(guān)節(jié)以及膝關(guān)節(jié)的遲滯阻尼力矩圖。結(jié)果表明,一個步態(tài)周期內(nèi)航天服下肢關(guān)節(jié)阻力對航天員產(chǎn)生了較大阻力。通過該研究,引入宇航服遲滯阻力動力學(xué)約...

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1國產(chǎn)艙外航天服

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文2開發(fā)的材料等技術(shù)，搭建了航天員的運動和作業(yè)輔助系統(tǒng)，它能夠主動感知和獲取航天員的運動狀態(tài)和運動趨勢，提高航天員在月球表面的艙外活動能力。就目前而言，宇航服上肢關(guān)節(jié)系統(tǒng)性能是研究的重點，而沒有對下肢系統(tǒng)的活動性能進行太多的關(guān)注。未來長時間、長距離的外太空表....

圖1-2“海鷹”-DMA航天服主要尺寸

第一章緒論3圖1-2“海鷹”-DMA航天服主要尺寸外骨骼機器人將人的智力和機器人的“體力”完美結(jié)合,在助力、助老、助殘及軍事領(lǐng)域有廣闊應(yīng)用前景[7]。外骨骼的定義最早其實來源于動物，即外部的骨骼，這些外部骨骼一般用于支撐和保護動物，與之相反的是人類這樣“內(nèi)骨骼”的生物[5]。因此....

圖1-3NASAX1空間主動外骨骼服

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文4骼機器人在我國開始研究還比較晚，還未能夠普遍應(yīng)用于市場，大部分還處于實驗室開發(fā)階段。雖然我國的研究起步較晚，但也取得了不少研究成果。1.2.1國外研究歷史與現(xiàn)狀JudnickD與SimZL陸續(xù)設(shè)計出了機械反壓方案[10-11]，可是由于目前機械反壓宇航服....

圖1-4俄羅斯航天服阻力矩測量方法

第一章緒論5圖1-4俄羅斯航天服阻力矩測量方法俄羅斯航天服采用如圖1-4所示。該裝置用來測試航天服的肘關(guān)節(jié)。該測量方法不能測量其他部位的旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)與伸展/彎曲關(guān)節(jié)。圖1.5美國航天服測量方法

本文編號：3912317