隨著軍事科技的飛速發(fā)展,單兵裝備中不斷涌入新的成員。另外隨著軍事變革,高強(qiáng)度和高消耗成為了現(xiàn)代戰(zhàn)爭的主要特點(diǎn)。以上情況使得現(xiàn)代士兵的負(fù)重與日俱增,在逐漸挑戰(zhàn)著士兵的體能極限。為此,本文以單兵助力系統(tǒng)為對(duì)象,進(jìn)行了總體方案、液壓系統(tǒng)等設(shè)計(jì)和研究。本文首先對(duì)單兵助力外骨骼的國內(nèi)外研究狀況進(jìn)行了總結(jié),并以此為基礎(chǔ)對(duì)單兵助力外骨骼方面的技術(shù)問題進(jìn)行了分析。然后針對(duì)單兵助力系統(tǒng)的四個(gè)組成部分：控制系統(tǒng)、感知系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)分別進(jìn)行了方案設(shè)計(jì)。接著以人體行走步態(tài)為基礎(chǔ)對(duì)單兵助力系統(tǒng)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)建模。針對(duì)大腿緊固帶的位置可能造成的人機(jī)髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)偏差及穿戴舒適性的影響,采用ADAMS分析軟件進(jìn)行了單兵助力系統(tǒng)的單獨(dú)行走仿真和人機(jī)聯(lián)合行走仿真。仿真結(jié)果表明所選的大腿緊固帶安裝位置對(duì)人機(jī)髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)偏差及穿戴舒適性影響非常小。最后針對(duì)單兵助力系統(tǒng)的助力要求,對(duì)微型液壓系統(tǒng)進(jìn)行了壓力補(bǔ)償設(shè)計(jì)和組件選型�？紤]到行走助力時(shí)四個(gè)關(guān)節(jié)液壓支路可能存在的相互影響現(xiàn)象,利用AMEsim平臺(tái)對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行建模和系統(tǒng)仿真。通過對(duì)比分析壓力補(bǔ)償式多路系統(tǒng)和普通單泵多路系統(tǒng)的仿真結(jié)果,得知壓力... 

【文章來源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
1 緒論
    1.1 選題背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究狀況
        1.2.1 國外研究狀況
        1.2.2 國內(nèi)研究狀況
    1.3 單兵助力外骨骼系統(tǒng)技術(shù)問題分析
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
    1.5 本章小結(jié)
2 總體方案設(shè)計(jì)
    2.1 總體方案構(gòu)成
    2.2 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    2.3 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        2.3.1 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)要求
        2.3.2 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)選型
    2.4 感知系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        2.4.1 感知系統(tǒng)的作用
        2.4.2 感知系統(tǒng)的布局
        2.4.3 傳感器的選型
    2.5 機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        2.5.1 人體下肢自由度分析
        2.5.2 機(jī)械系統(tǒng)自由度分配
        2.5.3 機(jī)械系統(tǒng)關(guān)重件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    2.6 本章小結(jié)
3 單兵助力系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模與分析
    3.1 人體系統(tǒng)模型
    3.2 單兵助力系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
    3.3 單兵助力系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模
        3.3.1 人正常行走步態(tài)分析
        3.3.2 單腳支撐期動(dòng)力學(xué)建模
        3.3.3 雙腳支撐期動(dòng)力學(xué)建模
    3.4 單兵助力系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析
        3.4.1 大腿緊固帶位置對(duì)髖關(guān)節(jié)及膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)偏差的影響分析
        3.4.2 單兵助力系統(tǒng)單獨(dú)行走分析
        3.4.3 大腿緊固帶對(duì)穿戴舒適性的影響分析
    3.5 本章小結(jié)
4 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真
    4.1 液壓回路設(shè)計(jì)
    4.2 液壓組件選型
        4.2.1 選型依據(jù)
        4.2.2 選型計(jì)算
        4.2.3 三位四通比例方向閥、壓力補(bǔ)償器等液壓組件選型
    4.3 液壓系統(tǒng)仿真分析
        4.3.1 AMEsim介紹
        4.3.2 普通單泵多路系統(tǒng)仿真分析
        4.3.3 壓力補(bǔ)償式多路系統(tǒng)仿真分析
    4.4 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
    5.1 本文工作總結(jié)
    5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[3]一種用于步態(tài)檢測的柔性雙足助力機(jī)器人感知系統(tǒng)的研究[D]. 陳煒.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010
[4]穿戴式下肢外骨骼機(jī)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)[D]. 尹軍茂.北京工業(yè)大學(xué) 2010
[5]可穿戴助力機(jī)器人傳感器信號(hào)預(yù)測算法和控制器的設(shè)計(jì)[D]. 孫兆君.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
[6]可穿戴下肢助力機(jī)器人動(dòng)力學(xué)建模及其控制研究[D]. 方郁.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
[7]外骨骼機(jī)器人設(shè)計(jì)和控制系統(tǒng)研究[D]. 丁兆義.東北大學(xué) 2008
[8]正常中國成年人足底壓力分析[D]. 王明鑫.同濟(jì)大學(xué) 2007
[9]基于肌電信號(hào)控制的康復(fù)醫(yī)療下肢外骨骼設(shè)計(jì)及研究[D]. 費(fèi)燁赟.浙江大學(xué) 2006
[10]人體下肢外骨骼工作機(jī)理研究[D]. 趙彥峻.南京理工大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3526771