下肢外骨骼機(jī)器人是一種可穿戴的智能機(jī)電系統(tǒng),是機(jī)器人領(lǐng)域研究的一大熱點(diǎn)領(lǐng)域。外骨骼應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,在軍用、航天、工業(yè)、民用、醫(yī)療等多個(gè)領(lǐng)域均有應(yīng)用實(shí)例。其中醫(yī)療方向的應(yīng)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(jié)構(gòu)復(fù)雜,以及與人交互的特點(diǎn),其控制具有較高的難度,很多問(wèn)題亟待解決。因此本文針對(duì)外骨骼的助力控制算法問(wèn)題進(jìn)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(jié)構(gòu)優(yōu)化,傳感方案設(shè)計(jì),電氣系統(tǒng)搭建等任務(wù)。然后在此基礎(chǔ)上,構(gòu)建了具有高效數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和進(jìn)程任務(wù)的軟件系統(tǒng),保證任務(wù)運(yùn)行的可靠性和功能的可擴(kuò)展性。根據(jù)人體運(yùn)動(dòng)特性,用支撐相和擺動(dòng)相兩種基本運(yùn)動(dòng)相位的組合來(lái)描述人體復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)行為。在此理論上,結(jié)合GRF的步態(tài)辨識(shí)方法,設(shè)計(jì)一款柔性的壓力鞋,能夠適應(yīng)復(fù)雜的路面,同時(shí)具有步態(tài)辨識(shí)和運(yùn)動(dòng)意圖辨識(shí)兩種功能。最后利用模糊邏輯的數(shù)學(xué)方法處理足底壓力數(shù)據(jù),得到運(yùn)動(dòng)步態(tài)。用導(dǎo)納理論的PID變形形式建立了末端力-速度模型來(lái)描述人機(jī)交互力與運(yùn)動(dòng)意圖之間的關(guān)系。通過(guò)對(duì)不同運(yùn)動(dòng)相位下的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析,設(shè)計(jì)并構(gòu)建了參數(shù)辨識(shí)實(shí)驗(yàn),以獲得任意相位下末端力-速度模型的參數(shù)。結(jié)合上述所有... 

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

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

美國(guó)通用公司的Hardiman

圖1-2 BLEEX 外骨骼下，美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校外骨骼機(jī)器人 BLEEX。其結(jié)用在髖關(guān)節(jié)，膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)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(guò) 設(shè)計(jì)上的人機(jī)交互思想，多傳后的外骨骼研究提供了堅(jiān)實(shí)的

圖1-2 BLEEX 外骨骼助下，美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校在 的外骨骼機(jī)器人 BLEEX。其結(jié)構(gòu)上別作用在髖關(guān)節(jié)，膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)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(guò) BLE它在設(shè)計(jì)上的人機(jī)交互思想，多傳感以后的外骨骼研究提供了堅(jiān)實(shí)的理論

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]下肢外骨骼助力機(jī)器人控制系統(tǒng)研究[J]. 夏田,陳宇,桓茜,徐建林.  機(jī)床與液壓. 2018(09)
[2]人體外骨骼服技術(shù)綜述[J]. 張向剛,秦開(kāi)宇,石宇亮.  計(jì)算機(jī)科學(xué). 2015(08)
[3]七自由度仿生機(jī)器人系統(tǒng)冗余問(wèn)題研究[J]. 方明周,曹恒,朱鈞.  機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2014(12)
[4]無(wú)模型自適應(yīng)控制的現(xiàn)狀與展望[J]. 侯忠生.  控制理論與應(yīng)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(shè)計(jì)與研究[D]. 李政陽(yáng).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[2]主被動(dòng)結(jié)合式下肢助力外骨骼機(jī)器人研制[D]. 馬舜.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[3]助力型下肢外骨骼機(jī)器人多信號(hào)融合感知系統(tǒng)研究[D]. 楊金江.浙江大學(xué) 2017
[4]自主減重外骨骼下肢機(jī)器人的混合控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 鄭航明.電子科技大學(xué) 2014
[5]外骨骼下肢助力機(jī)器人技術(shù)研究[D]. 張志成.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[6]可穿戴式的下肢步行外骨骼控制機(jī)理研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 牛彬.浙江大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3548015