下肢外骨骼助力機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與仿真分析
發(fā)布時(shí)間:2021-02-12 23:00
外骨骼助力機(jī)器人是目前輔助行走類產(chǎn)品中熱門的研究對(duì)象,本課題以下肢外骨骼助力機(jī)器人為研究對(duì)象,設(shè)計(jì)了一款柔性佳,穿戴舒適且符合大眾消費(fèi)水平的下肢外骨骼助力機(jī)器人,采用理論分析、建模計(jì)算、仿真驗(yàn)證等方式,重點(diǎn)對(duì)外骨骼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析、有限元分析和聯(lián)合控制仿真展開深入研究,本文主要研究工作和成果如下:基于人體下肢結(jié)構(gòu)特性和運(yùn)動(dòng)機(jī)理,對(duì)外骨骼的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行了仿生設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)出了結(jié)構(gòu)尺寸可調(diào)節(jié),自由度擬人化且裝有緩沖減振裝置的下肢外骨骼助力機(jī)器人;根據(jù)人體步態(tài)數(shù)據(jù),最終選取Maxon EC 90型盤式電機(jī)和Planetary Gearhead GP 52 C型減速器作為主動(dòng)關(guān)節(jié)的驅(qū)動(dòng)方式,提出了一種基于嵌入式的外骨骼助力機(jī)器人控制方法,能簡(jiǎn)單高效地實(shí)現(xiàn)同步跟隨、省力助力的功能目標(biāo);最后利用UG對(duì)下肢外骨骼人機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行三維建模;贒-H參數(shù)法和微分變換法,對(duì)外骨骼助力機(jī)器人進(jìn)行正、逆運(yùn)動(dòng)學(xué)理論分析,得到外骨骼下肢主動(dòng)關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性;基于拉格朗日方程對(duì)外骨骼進(jìn)行逆動(dòng)力學(xué)理論分析,得到下肢主動(dòng)關(guān)節(jié)屈/伸運(yùn)動(dòng)的力矩解析式,為后面控制方法的選擇和設(shè)計(jì)仿真提供數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ);在ADAMS中建立...
【文章來源】:江蘇大學(xué)江蘇省
【文章頁(yè)數(shù)】:117 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
Hardiman外骨骼助力機(jī)器人Fig.1.1Hardimanexoskeleton-assistedrobot
圖 1.2 BLEEX 系列產(chǎn)品Fig.1.2 BLEEX series products表 1.1BLEEX 系列性能參數(shù)Table.1.1 Performance parameters of BLEEX series products 名稱 自重/kg 負(fù)重/kg 行走速度(/m/s) 工
圖 1.3 柔性外骨骼機(jī)械服“Soft Exosuit”Fig.1.3 Soft mechanical exoskeleton suit “Soft Exosuit”
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于有限元的車輛可靠性增長(zhǎng)方法的研究[J]. 王磊,鐘瑞,裴永琪,王華棟. 汽車實(shí)用技術(shù). 2017(18)
[2]基于ANSYS Workbench的高速軸瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析[J]. 王鵬,張柱銀,夏建生,許寧. 鹽城工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(03)
[3]基于剛?cè)狁詈系乃淖銠C(jī)器人動(dòng)力性能研究[J]. 高彤,袁立鵬,宮赤坤,勾文浩. 現(xiàn)代制造工程. 2017(06)
[4]我國(guó)人口老齡化現(xiàn)狀、趨勢(shì)與建議[J]. 胡杰成. 中國(guó)經(jīng)貿(mào)導(dǎo)刊. 2017(12)
[5]液壓驅(qū)動(dòng)下肢助力外骨骼機(jī)器人膝關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及試驗(yàn)[J]. 靳興來,朱世強(qiáng),張學(xué)群,朱笑叢,潘忠強(qiáng). 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2017(05)
[6]單軌車軌道部件的瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析[J]. 劉鐵男,田松巖,梁素鈺,李琳,杜倩. 工程設(shè)計(jì)學(xué)報(bào). 2016(04)
[7]外骨骼機(jī)器人驅(qū)動(dòng)方式的研究[J]. 張?jiān)龇?陳煒,李浩,李坦東,侍才洪,李瑞欣,蘇衛(wèi)華,張西正. 醫(yī)療衛(wèi)生裝備. 2016(08)
[8]無人機(jī)起飛控制系統(tǒng)模糊控制器設(shè)計(jì)仿真研究[J]. 劉衛(wèi)華,劉濤,張浩. 計(jì)算機(jī)仿真. 2016(05)
[9]多關(guān)節(jié)外骨骼助力機(jī)器人發(fā)展現(xiàn)狀及關(guān)鍵技術(shù)分析[J]. 宋遒志,王曉光,王鑫,汪陽(yáng). 兵工學(xué)報(bào). 2016(01)
[10]下肢外骨骼機(jī)器人人機(jī)腿部約束分析[J]. 王陽(yáng),宋遒志,王曉光. 現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備. 2016(01)
博士論文
[1]下肢外骨骼的動(dòng)力學(xué)分析與運(yùn)動(dòng)規(guī)劃[D]. 賈山.東南大學(xué) 2016
[2]基于柔性外骨骼人機(jī)智能系統(tǒng)基礎(chǔ)理論及應(yīng)用技術(shù)研究[D]. 張佳帆.浙江大學(xué) 2009
[3]人體運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)規(guī)律及其參數(shù)化描述[D]. 楊年峰.清華大學(xué) 2001
碩士論文
[1]下肢助力外骨骼機(jī)器人設(shè)計(jì)與研究[D]. 逄學(xué)偉.合肥工業(yè)大學(xué) 2016
[2]外骨骼機(jī)器人下肢增力機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和仿真研究[D]. 王珺.浙江大學(xué) 2016
[3]液壓缸試驗(yàn)臺(tái)試驗(yàn)測(cè)試與優(yōu)化改進(jìn)設(shè)計(jì)[D]. 王宇恒.南京理工大學(xué) 2016
[4]下肢外骨骼機(jī)器人人機(jī)運(yùn)動(dòng)學(xué)與靜力學(xué)研究[D]. 段啟超.西安工業(yè)大學(xué) 2015
[5]下肢外骨骼康復(fù)機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究[D]. 麻天照.電子科技大學(xué) 2015
[6]下肢外骨骼機(jī)器人的設(shè)計(jì)與研究[D]. 李雁北.北京林業(yè)大學(xué) 2015
[7]基于CT三維重建的華南人髖臼前傾角測(cè)量分析及臨床意義[D]. 金進(jìn)寶.廣州醫(yī)科大學(xué) 2014
[8]下肢助力外骨骼機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與研究[D]. 蔣靖.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[9]中國(guó)正常成人步行時(shí)空參數(shù)研究及其臨床應(yīng)用[D]. 李香平.第三軍醫(yī)大學(xué) 2012
[10]下肢外骨骼助力機(jī)器人系統(tǒng)研究[D]. 楊杰乾.哈爾濱工程大學(xué) 2012
本文編號(hào):3031557
【文章來源】:江蘇大學(xué)江蘇省
【文章頁(yè)數(shù)】:117 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
Hardiman外骨骼助力機(jī)器人Fig.1.1Hardimanexoskeleton-assistedrobot
圖 1.2 BLEEX 系列產(chǎn)品Fig.1.2 BLEEX series products表 1.1BLEEX 系列性能參數(shù)Table.1.1 Performance parameters of BLEEX series products 名稱 自重/kg 負(fù)重/kg 行走速度(/m/s) 工
圖 1.3 柔性外骨骼機(jī)械服“Soft Exosuit”Fig.1.3 Soft mechanical exoskeleton suit “Soft Exosuit”
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于有限元的車輛可靠性增長(zhǎng)方法的研究[J]. 王磊,鐘瑞,裴永琪,王華棟. 汽車實(shí)用技術(shù). 2017(18)
[2]基于ANSYS Workbench的高速軸瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析[J]. 王鵬,張柱銀,夏建生,許寧. 鹽城工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(03)
[3]基于剛?cè)狁詈系乃淖銠C(jī)器人動(dòng)力性能研究[J]. 高彤,袁立鵬,宮赤坤,勾文浩. 現(xiàn)代制造工程. 2017(06)
[4]我國(guó)人口老齡化現(xiàn)狀、趨勢(shì)與建議[J]. 胡杰成. 中國(guó)經(jīng)貿(mào)導(dǎo)刊. 2017(12)
[5]液壓驅(qū)動(dòng)下肢助力外骨骼機(jī)器人膝關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及試驗(yàn)[J]. 靳興來,朱世強(qiáng),張學(xué)群,朱笑叢,潘忠強(qiáng). 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2017(05)
[6]單軌車軌道部件的瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析[J]. 劉鐵男,田松巖,梁素鈺,李琳,杜倩. 工程設(shè)計(jì)學(xué)報(bào). 2016(04)
[7]外骨骼機(jī)器人驅(qū)動(dòng)方式的研究[J]. 張?jiān)龇?陳煒,李浩,李坦東,侍才洪,李瑞欣,蘇衛(wèi)華,張西正. 醫(yī)療衛(wèi)生裝備. 2016(08)
[8]無人機(jī)起飛控制系統(tǒng)模糊控制器設(shè)計(jì)仿真研究[J]. 劉衛(wèi)華,劉濤,張浩. 計(jì)算機(jī)仿真. 2016(05)
[9]多關(guān)節(jié)外骨骼助力機(jī)器人發(fā)展現(xiàn)狀及關(guān)鍵技術(shù)分析[J]. 宋遒志,王曉光,王鑫,汪陽(yáng). 兵工學(xué)報(bào). 2016(01)
[10]下肢外骨骼機(jī)器人人機(jī)腿部約束分析[J]. 王陽(yáng),宋遒志,王曉光. 現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備. 2016(01)
博士論文
[1]下肢外骨骼的動(dòng)力學(xué)分析與運(yùn)動(dòng)規(guī)劃[D]. 賈山.東南大學(xué) 2016
[2]基于柔性外骨骼人機(jī)智能系統(tǒng)基礎(chǔ)理論及應(yīng)用技術(shù)研究[D]. 張佳帆.浙江大學(xué) 2009
[3]人體運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)規(guī)律及其參數(shù)化描述[D]. 楊年峰.清華大學(xué) 2001
碩士論文
[1]下肢助力外骨骼機(jī)器人設(shè)計(jì)與研究[D]. 逄學(xué)偉.合肥工業(yè)大學(xué) 2016
[2]外骨骼機(jī)器人下肢增力機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和仿真研究[D]. 王珺.浙江大學(xué) 2016
[3]液壓缸試驗(yàn)臺(tái)試驗(yàn)測(cè)試與優(yōu)化改進(jìn)設(shè)計(jì)[D]. 王宇恒.南京理工大學(xué) 2016
[4]下肢外骨骼機(jī)器人人機(jī)運(yùn)動(dòng)學(xué)與靜力學(xué)研究[D]. 段啟超.西安工業(yè)大學(xué) 2015
[5]下肢外骨骼康復(fù)機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究[D]. 麻天照.電子科技大學(xué) 2015
[6]下肢外骨骼機(jī)器人的設(shè)計(jì)與研究[D]. 李雁北.北京林業(yè)大學(xué) 2015
[7]基于CT三維重建的華南人髖臼前傾角測(cè)量分析及臨床意義[D]. 金進(jìn)寶.廣州醫(yī)科大學(xué) 2014
[8]下肢助力外骨骼機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與研究[D]. 蔣靖.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[9]中國(guó)正常成人步行時(shí)空參數(shù)研究及其臨床應(yīng)用[D]. 李香平.第三軍醫(yī)大學(xué) 2012
[10]下肢外骨骼助力機(jī)器人系統(tǒng)研究[D]. 楊杰乾.哈爾濱工程大學(xué) 2012
本文編號(hào):3031557
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