發(fā)布時間：2018-05-13 18:52

  本文選題：宇航員 + 柔索驅(qū)動　； 參考：《機(jī)器人》2017年05期

【摘要】：為了消除或減輕載人航天中失重引起的宇航員空間適應(yīng)性綜合癥并滿足太空中宇航員體育鍛煉的需要,利用自行開發(fā)的模塊化柔索驅(qū)動單元搭建了深蹲訓(xùn)練機(jī)器人,并設(shè)計了其控制系統(tǒng)從而輔助宇航員在太空中開展深蹲訓(xùn)練.首先,分析了人體深蹲訓(xùn)練機(jī)理,確定了機(jī)器人總體結(jié)構(gòu)方案;其次,設(shè)計了機(jī)器人力伺服控制策略,包括柔索牽引力規(guī)劃環(huán)節(jié)、橫向力補(bǔ)償環(huán)節(jié)及單柔索被動式力控制器的建立;最后,為了驗證機(jī)器人訓(xùn)練效果,開展了單柔索力控制實(shí)驗以及人機(jī)深蹲訓(xùn)練實(shí)驗.單柔索力控實(shí)驗中,多余力的抑制效果達(dá)到50%以上.在200 N下進(jìn)行深蹲實(shí)驗,系統(tǒng)加載力標(biāo)準(zhǔn)偏差為7.52 N,動態(tài)精度在90.2%以上.實(shí)驗結(jié)果表明該機(jī)器人構(gòu)型合理且占用空間小,控制系統(tǒng)穩(wěn)定,加載精度較高,能夠輔助宇航員在太空飛行中開展深蹲訓(xùn)練.
[Abstract]:In order to eliminate or reduce the space adaptability syndrome caused by weightlessness in manned space and to meet the need of the astronauts' physical exercise in space, a squatting training robot was built by using the self-developed modular flexible cable driving unit. And designed its control system to assist astronauts in space squat training. Firstly, the mechanism of human body squat training is analyzed, and the overall structure of robot is determined. Secondly, the robot force servo control strategy is designed, including cable traction planning. The establishment of lateral force compensation link and passive force controller with single flexible cable. Finally, in order to verify the robot training effect, single flexible cable force control experiment and man-machine squat training experiment are carried out. In the experiment of single flexible cable force control, the suppressive effect of redundant force is more than 50%. The squat test under 200 N shows that the standard deviation of loading force is 7.52 N and the dynamic precision is over 90.2%. The experimental results show that the robot has the advantages of reasonable configuration, small space occupation, stable control system, high loading precision, and can assist astronauts to carry out squat training in space flight.
【作者單位】： 哈爾濱工程大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院;哈爾濱工程大學(xué)工程訓(xùn)練中心;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(61175128)
【分類號】：TP242

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