隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,人們生活水平的不斷提高,外骨骼作為一種旨在將人的智能與機(jī)器的力量相結(jié)合的一種設(shè)備,受到越來(lái)越多的國(guó)家、企業(yè)和科學(xué)工作者的關(guān)注。在外骨骼技術(shù)中下肢外骨骼機(jī)器人因在軍事、醫(yī)療和民用等諸多領(lǐng)域顯示著巨大應(yīng)用前景發(fā)展尤其迅速。盡管當(dāng)下國(guó)外的下肢外骨骼機(jī)器人在市場(chǎng)已有銷(xiāo)售的產(chǎn)品,國(guó)內(nèi)的下肢外骨骼仍主要處于實(shí)驗(yàn)室研究階段,但國(guó)內(nèi)外的下肢外骨骼仍普遍存在機(jī)械結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)意圖識(shí)別和穩(wěn)定行走等諸多問(wèn)題。本文旨在設(shè)計(jì)一款下肢外骨骼機(jī)器人,用于輔助下肢正常但力量減弱的人群,如輔助老人行走。為此對(duì)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有研究成果進(jìn)行了充分調(diào)研,分析了當(dāng)前主流下肢外骨骼系統(tǒng)組成與工作原理,研究了人體軀體組成和下肢運(yùn)動(dòng)機(jī)理,在完成上述工作后確立了外骨骼機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的總體方案并利用SOLIDWORKS建立三維模型�？紤]到結(jié)構(gòu)的安全性,對(duì)所設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元分析,校核結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與剛度。為了保證外骨骼能夠?qū)崿F(xiàn)行走,對(duì)外骨骼的運(yùn)動(dòng)學(xué)進(jìn)行了分析,并利用MATLAB Robotics驗(yàn)證了正確性。針對(duì)下肢外骨骼中存在人機(jī)穩(wěn)定行走問(wèn)題,對(duì)應(yīng)用最為廣泛的ZMP理論進(jìn)行了研究,定性證明了 ZMP理論僅是靜態(tài)穩(wěn)定性和動(dòng)態(tài)瞬時(shí)...

【文章來(lái)源】： 山東科技大學(xué)山東省

【文章頁(yè)數(shù)】：91 頁(yè)

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 課題研究背景
    1.2 下肢外骨骼機(jī)器人研究現(xiàn)狀
    1.3 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀總結(jié)
    1.4 本文主要研究工作
2 下肢外骨骼機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    2.1 下肢外骨骼機(jī)器人系統(tǒng)組成
    2.2 下肢外骨機(jī)器人系統(tǒng)工作原理
    2.3 人體軀干組成與下肢運(yùn)動(dòng)機(jī)理
    2.4 下肢外骨骼機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    2.5 機(jī)械結(jié)構(gòu)有限元仿真分析
    2.6 本章小結(jié)
3 下肢外骨骼機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)分析與仿真驗(yàn)證
    3.1 下肢外骨骼機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
    3.2 基于MATLAB Robotics運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真
    3.3 本章小結(jié)
4 下肢外骨骼機(jī)器人穩(wěn)定行走研究
    4.1 穩(wěn)定性判據(jù)ZMP理論
    4.2 基于ZMP的動(dòng)態(tài)連續(xù)穩(wěn)定性判據(jù)
    4.3 本章小結(jié)
5 下肢外骨骼機(jī)器人動(dòng)力學(xué)分析與仿真研究
    5.1 動(dòng)力學(xué)分析
    5.2 基于A(yíng)DAMS人機(jī)耦合動(dòng)力學(xué)仿真分析
    5.3 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 研究?jī)?nèi)容展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間從事科學(xué)研究及發(fā)表論文情況
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]外骨骼機(jī)器人設(shè)計(jì)及其機(jī)械結(jié)構(gòu)的有限元分析 [J]. 趙彥峻,葛文慶,劉小龍,王瀅,張萬(wàn)青.  機(jī)床與液壓. 2016(03)
[2]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)
[3]助力型下肢外骨骼機(jī)器人現(xiàn)狀及展望 [J]. 歐陽(yáng)小平,范伯騫,丁碩.  科技導(dǎo)報(bào). 2015(23)
[4]人體下肢外骨骼機(jī)器人的研究進(jìn)展 [J]. 林宏衡,夏虹,王建華,周民偉.  中國(guó)骨科臨床與基礎(chǔ)研究雜志. 2011(03)
[5]一種用于肢體殘障功能重建仿生機(jī)械輔助器有望2011年投放應(yīng)用 [J]. 寧樺.  中國(guó)矯形外科雜志. 2010(23)
[6]人體下肢外骨骼機(jī)器人的發(fā)展及關(guān)鍵技術(shù)分析 [J]. 柯顯信,陳玉亮,唐文彬.  機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用. 2009(06)
[7]可穿戴的機(jī)器人——外骨骼機(jī)器人最新發(fā)展 [J]. 楊曉紅.  輕兵器. 2009(08)
[8]基于接觸力信息的可穿戴型下肢助力機(jī)器人傳感系統(tǒng)研究 [J]. 孫建,余永,葛運(yùn)建,陳峰,沈煌煥.  中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào). 2008(12)
[9]機(jī)器腿套裝，幫人代步 [J]. 趙萱.  科學(xué)大觀(guān)園. 2008(24)
[10]人體下肢外骨骼設(shè)計(jì)與仿真分析 [J]. 趙彥峻,徐誠(chéng).  系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2008(17)

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]雙足機(jī)器人擬人步態(tài)規(guī)劃與穩(wěn)定性研究[D]. 俞志偉.哈爾濱工程大學(xué). 2008

碩士論文
[1]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
[2]基于有限元方法的下肢外骨骼結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 唐逵.電子科技大學(xué). 2017
[3]基于足底壓力的人機(jī)耦合系統(tǒng)穩(wěn)定性分析算法研究[D]. 王海俊.電子科技大學(xué). 2016
[4]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
[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)器人系統(tǒng)建模與仿真實(shí)驗(yàn)研究[D]. 崔謹(jǐn)想.哈爾濱工業(yè)大學(xué). 2014
[7]可穿戴下肢外骨骼康復(fù)機(jī)器人機(jī)械設(shè)計(jì)與研究[D]. 王強(qiáng).電子科技大學(xué). 2014
[8]基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的PRMI外骨骼機(jī)器人步態(tài)仿真研究[D]. 黃瑞.電子科技大學(xué). 2013
[9]下肢外骨骼機(jī)器人跟隨系統(tǒng)的研究[D]. 柴虎.南方醫(yī)科大學(xué). 2013
[10]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



本文編號(hào)：3549205