下肢助力機(jī)械腿空間力系機(jī)構(gòu)研究
本文選題:空間機(jī)構(gòu) 切入點(diǎn):空間力系 出處:《華東理工大學(xué)》2012年碩士論文
【摘要】:外骨骼機(jī)器人是一個(gè)將人與機(jī)器相結(jié)合基于人工智能控制的綜合機(jī)械系統(tǒng),可以為醫(yī)療、工業(yè)和軍事等多個(gè)領(lǐng)域提供助力功能。 為了研究兼顧穩(wěn)定性與靈活性的下肢助力機(jī)械腿結(jié)構(gòu)形式,提高機(jī)械腿的承載能力,在中國(guó)國(guó)家教育部博士點(diǎn)基金(20100074110005)和教育部國(guó)防科研專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)資助計(jì)劃(20108824)資助下,本課題開展了下肢助力機(jī)械腿的空間機(jī)構(gòu)與力系的基礎(chǔ)分析研究;贒-H方法對(duì)不同平面不同姿態(tài)下的機(jī)械腿空間機(jī)構(gòu)建立了運(yùn)動(dòng)學(xué)方程,結(jié)合人體工程學(xué)確定了腰帶結(jié)構(gòu)參數(shù)的最優(yōu)范圍。對(duì)機(jī)械腿自由度布置進(jìn)行優(yōu)化,在欠驅(qū)動(dòng)髖關(guān)節(jié)添加了反力矩機(jī)構(gòu),改善了下肢助力機(jī)械腿的受力結(jié)構(gòu)。使用快速成型技術(shù)制作了工程塑料結(jié)構(gòu)樣機(jī),使機(jī)械結(jié)構(gòu)總重量減輕了52.1%。 樣機(jī)試驗(yàn)結(jié)果表明:機(jī)械腿結(jié)構(gòu)形式緊湊,力學(xué)性能良好,滿足支撐穩(wěn)定性和運(yùn)動(dòng)靈活性要求,符合人體運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律。
[Abstract]:Exoskeleton robot is an integrated mechanical system that combines man with machine based on artificial intelligence control. It can provide assistance function for medical, industrial and military fields.
In order to study both the stability and flexibility of the lower limb assistant leg structure, improve the bearing capacity of the mechanical leg, at the national Ministry of education Chinese Dr. Fund (20100074110005) and the Ministry of education of national defense scientific research special fund project (20108824) supported by the research foundation of space mechanism and the lower limb assistant leg force system analysis research based on D-H method. Mechanical leg space mechanism on different plane under different attitude kinematics equation was established, combined with human engineering to determine the optimal range of belt structure parameters. The mechanical leg freedom layout optimization, under actuated hip add anti torque mechanism, force structure of lower limb assistant leg was improved. The use of rapid prototyping technology of a prototype engineering plastic structure, mechanical structure of the total weight of 52.1%.
The test results of the prototype show that the structure of the mechanical leg is compact, the mechanical performance is good, the stability of the support and the flexibility of motion are met, and the rules of human kinematics are in line with the rules of the human body.
【學(xué)位授予單位】:華東理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2012
【分類號(hào)】:TH112
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,本文編號(hào):1707478
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