發(fā)布時間：2018-04-04 16:16

  本文選題：機器人　切入點：設計　出處：《農(nóng)業(yè)工程學報》2017年05期

【摘要】：液壓驅動下肢助力外骨骼是一種典型的人機交互類機器人,在跟隨人體行進的同時,可提高人的負重能力。為實現(xiàn)最優(yōu)化的結構設計以降低對系統(tǒng)壓強、液壓缸尺寸的要求,通過仿生學分析人類正常步行時的步態(tài)數(shù)據(jù),依據(jù)準擬人化設計準則,采用CAD設計軟件、數(shù)值計算等方法,給出了液壓驅動膝關節(jié)的設計過程,并通過MATLAB等仿真軟件進行了驗證�；诖_定的模型參數(shù),進行了結構設計及平臺搭建,并進行了穿戴試驗。仿真及試驗結果表明,該方法設計的外骨骼膝關節(jié)可以滿足步行及負重需求。在負重由10增加為20 kg時,即負重增加一倍時,膝關節(jié)的軌跡平均跟蹤誤差減小了0.05%,跟蹤誤差最大值增加了20.7%,但是相對于整個膝關節(jié)的活動范圍,該誤差僅占總活動范圍的1.2%。該研究為優(yōu)化液壓驅動下肢助力外骨骼提供了參考方法,并可為直線執(zhí)行器驅動外骨骼其他關節(jié)的優(yōu)化設計提供參考。
[Abstract]:The lower limb assisted exoskeleton driven by hydraulic pressure is a typical human-computer interactive robot, which can improve the load bearing ability of human while following the human body.In order to realize the optimal structure design to reduce the requirement of system pressure and hydraulic cylinder size, the gait data of human walking were analyzed by bionics, according to the quasi-anthropomorphic design criterion, the CAD design software and numerical calculation were used.The design process of hydraulic driven knee joint is given and verified by MATLAB and other simulation software.Based on the determined model parameters, the structure design and platform construction are carried out, and the wearability test is carried out.The simulation and experimental results show that the proposed method can meet the requirements of walking and loading.When the load is increased from 10 to 20 kg, the average tracking error of the knee joint decreases by 0.05 and the maximum of the tracking error increases by 20.7, but compared with the whole range of knee motion, the error only accounts for 1.2 percent of the total range of motion.This study provides a reference method for optimizing the lower limb assisted exoskeleton driven by hydraulic actuators and a reference for the optimal design of other joints of the exoskeleton driven by linear actuators.
【作者單位】： 浙江大學機械工程學院;
【基金】：國家自然科學基金創(chuàng)新研究群體資助項目(51521064) 浙江省自然科學基金資助項目(LY13E050001) 杭州市重大科技創(chuàng)新資助項目(20132111A04)
【分類號】：TP242

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本文編號：1710712