助力下肢外骨骼在行走過程的各關(guān)節(jié)角的運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律是研究下肢助力外骨骼的關(guān)鍵,其行走動(dòng)作與人體行走動(dòng)作有著高度的偕行性。通過光學(xué)捕捉系統(tǒng)結(jié)合高速攝像機(jī)獲得人體不同狀態(tài)下行走動(dòng)作的空間坐標(biāo)點(diǎn),建立人體行走的棍圖模型,基于MATLAB平臺(tái)擬合負(fù)重為0kg、10kg、30kg行走速度為3km/h、4km/h、6km/h的關(guān)節(jié)角運(yùn)動(dòng)學(xué)方程,結(jié)合西南交通大學(xué)第二代助力下肢外骨骼計(jì)算膝關(guān)節(jié)處驅(qū)動(dòng)液壓缸的線速度及線加速度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果為液壓缸的選型、驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了理論基礎(chǔ)。 

【文章來源】：機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2020,(06)北大核心

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

人體行走動(dòng)作棍圖

實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，人體行走主要是在矢狀面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡，在額狀面和水平面的運(yùn)動(dòng)較小，簡化模型忽略其影響。為方便研究，將下肢外骨骼機(jī)器人簡化成球棍圖模型，如圖1所示。H、S、P、K、A、HE、T分別為頭、肩、髖、膝、踝、腳后跟、腳趾。初始狀態(tài)是人體呈站立狀，左腳向前跨步（以左腳先跨步為例），同時(shí)人體重心前移，左腳落地后作為支撐腳，右腳再向前跨步，依次循環(huán)，基于運(yùn)動(dòng)生物學(xué)步態(tài)劃分RLA法，將人體行走動(dòng)作劃分為支撐周期和擺動(dòng)周期，如圖2所示。圖2 人體行走動(dòng)作棍圖

負(fù)重0kg行走動(dòng)作特征角

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]下肢外骨骼機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和動(dòng)力學(xué)仿真[J]. 楊宗林,曾億山,王善杰.  機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2016(01)
[2]基于人體特殊步態(tài)分析的下肢外骨骼機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)[J]. 賈山,韓亞麗,路新亮,徐旭,王興松.  機(jī)器人. 2014(04)
[3]基于人體生物力學(xué)的低功耗踝關(guān)節(jié)假肢的設(shè)計(jì)與仿真[J]. 韓亞麗,賈山,王興松.  機(jī)器人. 2013(03)
[4]可穿戴式下肢助力機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)分析與仿真[J]. 吳寶元,余永,許德章,吳仲城,陳峰.  機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2007(02)
[5]人機(jī)工程學(xué)的應(yīng)用與發(fā)展[J]. 王秀玲.  機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2007(01)



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