隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展,仿生學成為科研領(lǐng)域的一大亮點,并逐漸進入到我們的視野,其中具有代表性的就是借助仿生學原理而設(shè)計的外骨骼,由于它具有堅硬的外殼,可以起到保護、支撐、助力、承重等作用,因此,得到了世界各國的廣泛關(guān)注。本文針對可穿戴式負重外骨骼液壓伺服控制系統(tǒng)進行研究,其主要涉及的內(nèi)容為:根據(jù)人體生理結(jié)構(gòu),確定了下肢外骨骼各部分結(jié)構(gòu)尺寸及各關(guān)節(jié)極限角度,并進行了動力學建模和仿真,得到關(guān)節(jié)力矩,介紹了可穿戴式負重外骨骼液壓伺服控制原理,并根據(jù)控制原理及要求確定了液壓驅(qū)動系統(tǒng)的總體方案;根據(jù)使用要求,對液壓系統(tǒng)所設(shè)涉及到的元件進行了設(shè)計與選型,并對液壓伺服系統(tǒng)進行了建模和分析,在建模過程中,考慮到各關(guān)節(jié)處的閥控缸模型搭建方法相同,為了避免重復(fù),本文只對單關(guān)節(jié)液壓伺服系統(tǒng)中的閥控非對稱缸進行了模型的搭建和液壓位置伺服控制系統(tǒng)傳遞函數(shù)的推導(dǎo),并在Simulink平臺上完成了系統(tǒng)模型的搭建和動態(tài)仿真;考慮到可穿戴式負重外骨骼電液伺服控制系統(tǒng)存在非線性、時滯等不確定因素,難以保證控制精度、穩(wěn)定性及快速響應(yīng)的問題,本文分別對PID控制器和模糊PID控制器進行了設(shè)計,并借助Simulink平臺分別搭... 

【文章來源】：山東科技大學山東省

【文章頁數(shù)】：95 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２國外研發(fā)的助力型下肢外骨骼樣機??

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【參考文獻】：
期刊論文
[1]液壓驅(qū)動型負重外骨骼機器人液壓系統(tǒng)設(shè)計[J]. 周加永,張昂,莫新民,趙浩,紀平鑫.  機床與液壓. 2016(21)
[2]外骨骼助力機器人研究現(xiàn)狀與關(guān)鍵技術(shù)分析[J]. 周加永,莫新民,張昂,孟小凈,趙浩,紀平鑫.  兵器裝備工程學報. 2016(10)
[3]多關(guān)節(jié)外骨骼助力機器人發(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.  兵工學報. 2016(01)
[4]外骨骼機器人的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 邢凱,趙新華,陳煒,侍才洪,郭月,張西正.  醫(yī)療衛(wèi)生裝備. 2015(01)
[5]下肢外骨骼助行機器人研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 劉會勇,趙青.  機械設(shè)計與制造. 2013(08)
[6]外骨骼機器人發(fā)展趨勢研究[J]. 李會營,王惠源,張鵬軍,趙鑫,李傳才.  機械工程師. 2011(08)
[7]基于模糊PID的助行外骨骼機器人控制研究[J]. 鐘翠華,沈林勇,任昭霖,邵文韞.  機電工程. 2011(07)
[8]人體下肢外骨骼機器人的發(fā)展及關(guān)鍵技術(shù)分析[J]. 柯顯信,陳玉亮,唐文彬.  機器人技術(shù)與應(yīng)用. 2009(06)
[9]基于人類行走模型的步態(tài)特征提取方法研究[J]. 張博鋒,張靜茹,顏科,江蘇蘇,魏大名.  計算機應(yīng)用與軟件. 2009(05)

博士論文
[1]液壓驅(qū)動下肢外骨骼機器人擺動相控制系統(tǒng)研究[D]. 靳興來.浙江大學 2017
[2]混聯(lián)下肢外骨骼的步態(tài)規(guī)劃與控制研究[D]. 潘大雷.上海交通大學 2015
[3]非線性系統(tǒng)的滑模自適應(yīng)控制及其在電液控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[D]. 管成.浙江大學 2005

碩士論文
[1]下肢外骨骼機器人電液伺服控制系統(tǒng)研究[D]. 胡飛.安徽工程大學 2017
[2]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
[3]人類負重外骨骼結(jié)構(gòu)及其伺服控制系統(tǒng)設(shè)計研究[D]. 李渠成.浙江工業(yè)大學 2015
[4]模糊自適應(yīng)PID在下肢外骨骼助力腿中的仿真研究[D]. 余正飛.廈門大學 2014
[5]下肢外骨骼機器人系統(tǒng)建模與仿真實驗研究[D]. 崔謹想.哈爾濱工業(yè)大學 2014
[6]自主減重外骨骼下肢機器人的混合控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 鄭航明.電子科技大學 2014
[7]基于虛擬樣機技術(shù)的PRMI外骨骼機器人步態(tài)仿真研究[D]. 黃瑞.電子科技大學 2013
[8]下肢外骨骼機器人跟隨系統(tǒng)的研究[D]. 柴虎.南方醫(yī)科大學 2013
[9]下肢外骨骼康復(fù)行走機器人控制系統(tǒng)設(shè)計[D]. 朱小標.上海交通大學 2013
[10]單兵助力系統(tǒng)設(shè)計與研究[D]. 袁輝.南京理工大學 2013



本文編號：3578969