下肢外骨骼機器人是一種可穿戴的智能機電系統(tǒng),是機器人領域研究的一大熱點領域。外骨骼應用領域廣泛,在軍用、航天、工業(yè)、民用、醫(yī)療等多個領域均有應用實例。其中醫(yī)療方向的應用取得較好的效果,目前已經(jīng)投入產(chǎn)業(yè)化。但是由于其具有系統(tǒng)結構復雜,以及與人交互的特點,其控制具有較高的難度,很多問題亟待解決。因此本文針對外骨骼的助力控制算法問題進行了研究。本文首先完成下肢外骨骼的嵌入式系統(tǒng)搭建。硬件層面完成結構優(yōu)化,傳感方案設計,電氣系統(tǒng)搭建等任務。然后在此基礎上,構建了具有高效數(shù)據(jù)結構和進程任務的軟件系統(tǒng),保證任務運行的可靠性和功能的可擴展性。根據(jù)人體運動特性,用支撐相和擺動相兩種基本運動相位的組合來描述人體復雜的運動行為。在此理論上,結合GRF的步態(tài)辨識方法,設計一款柔性的壓力鞋,能夠適應復雜的路面,同時具有步態(tài)辨識和運動意圖辨識兩種功能。最后利用模糊邏輯的數(shù)學方法處理足底壓力數(shù)據(jù),得到運動步態(tài)。用導納理論的PID變形形式建立了末端力-速度模型來描述人機交互力與運動意圖之間的關系。通過對不同運動相位下的運動學和動力學分析,設計并構建了參數(shù)辨識實驗,以獲得任意相位下末端力-速度模型的參數(shù)。結合上述所有... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

美國通用公司的Hardiman

圖1-2 BLEEX 外骨骼下，美國加州大學伯克利分校外骨骼機器人 BLEEX。其結用在髖關節(jié)，膝關節(jié)和踝關km/h的速度行走2h。這款外面的要求。但是由于初次研究方面有較大的局限性。不過 設計上的人機交互思想，多傳后的外骨骼研究提供了堅實的

圖1-2 BLEEX 外骨骼助下，美國加州大學伯克利分校在 的外骨骼機器人 BLEEX。其結構上別作用在髖關節(jié)，膝關節(jié)和踝關節(jié)[3-以3km/h的速度行走2h。這款外骨骼等方面的要求。但是由于初次研究的各方面有較大的局限性。不過 BLE它在設計上的人機交互思想，多傳感以后的外骨骼研究提供了堅實的理論

【參考文獻】：
期刊論文
[1]下肢外骨骼助力機器人控制系統(tǒng)研究[J]. 夏田,陳宇,桓茜,徐建林.  機床與液壓. 2018(09)
[2]人體外骨骼服技術綜述[J]. 張向剛,秦開宇,石宇亮.  計算機科學. 2015(08)
[3]七自由度仿生機器人系統(tǒng)冗余問題研究[J]. 方明周,曹恒,朱鈞.  機械設計與制造. 2014(12)
[4]無模型自適應控制的現(xiàn)狀與展望[J]. 侯忠生.  控制理論與應用. 2006(04)

碩士論文
[1]基于混合相位控制的下肢外骨骼系統(tǒng)設計與研究[D]. 李政陽.哈爾濱工業(yè)大學 2018
[2]主被動結合式下肢助力外骨骼機器人研制[D]. 馬舜.哈爾濱工業(yè)大學 2017
[3]助力型下肢外骨骼機器人多信號融合感知系統(tǒng)研究[D]. 楊金江.浙江大學 2017
[4]自主減重外骨骼下肢機器人的混合控制系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[D]. 鄭航明.電子科技大學 2014
[5]外骨骼下肢助力機器人技術研究[D]. 張志成.哈爾濱工業(yè)大學 2011
[6]可穿戴式的下肢步行外骨骼控制機理研究與實現(xiàn)[D]. 牛彬.浙江大學 2006



本文編號：3548015