本文關(guān)鍵詞：一種上肢外骨骼運(yùn)動學(xué)分析與奇異性消除方法

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【摘要】：為合理確定上肢外骨骼機(jī)械臂的物理參數(shù),評估其運(yùn)動性能,提出一種人體上肢運(yùn)動空間的準(zhǔn)確建模方法,并針對人體上肢自身的生理特點(diǎn),給出自運(yùn)動流形的優(yōu)化求解以及外骨骼上肢機(jī)構(gòu)奇異性消除方法.首先,通過分析人體上肢解剖結(jié)構(gòu),建立胸鎖骨關(guān)節(jié)、盂肱關(guān)節(jié)以及肘關(guān)節(jié)等角度與末端位置的等效運(yùn)動學(xué)模型,進(jìn)而準(zhǔn)確模擬上肢運(yùn)動范圍內(nèi)的可達(dá)空間.其次,依據(jù)上肢冗余自由度導(dǎo)致的自運(yùn)動特點(diǎn),以上肢負(fù)載能力最大為約束條件,求解運(yùn)動流形中的最佳姿態(tài).最后,根據(jù)所建模型分析上肢的奇異姿態(tài),給出可避免奇異性的外骨骼系統(tǒng)結(jié)構(gòu)配置,從機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)上避免上肢外骨骼系統(tǒng)運(yùn)動控制過程奇異性的發(fā)生.
【作者單位】： 山東省科學(xué)院自動化研究所山東省機(jī)器人與制造自動化技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;中國科學(xué)院沈陽自動化研究所;
【關(guān)鍵詞】： 外骨骼機(jī)構(gòu) 上肢運(yùn)動 精確模型 自運(yùn)動流形 奇異性
【基金】：國家國際科技合作專項(xiàng)(2014DFR10620) 山東省自然科學(xué)基金(ZR2014YL009,ZR2013FM026) 國家自然科學(xué)基金(61105109)
【分類號】：TP241
【正文快照】： 1引言(Introduction)人類是目前地球上當(dāng)之無愧的最高智能體,而精細(xì)化操作是人體上肢的主要功能.將人作為控制主體,進(jìn)一步擴(kuò)大上肢的生理能力與環(huán)境適應(yīng)力,對于拓展人類的活動領(lǐng)域與工作效率,具有積極的意義.近年來,外骨骼人機(jī)系統(tǒng)已成為機(jī)器人技術(shù)、機(jī)電工程、自動控制、生物

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本文編號：632904