本文關鍵詞：可穿戴式康復腿控制和仿真研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《吉林大學》 2013年

可穿戴式康復腿控制和仿真研究

張雷  

【摘要】：可穿戴式康復腿的研究具有重要的理論和實際應用價值，受到國內外學者的廣泛關注。目前，，康復腿的理論和實踐研究已經取得了較豐碩的成果，但還未達到人們希望的水平，主要原因是能耗大、效率低，而且費用昂貴，不適合大范圍應用。因此開發(fā)符合仿生原理并具有欠驅動關節(jié)的機械結構，可以大大提高效率，降低能耗，并增加使用者的舒適度。本文在可穿戴式康復腿仿生行走機理、機械結構開發(fā)、仿真運動分析和控制算法等方面展開主要研究。 具體研究的內容如下： 首先，本機構從仿生學的角度，對人類的下肢結構進行分析，并得出了用于開發(fā)人類康復裝置的重要技術參數，然后通過Solidworks軟件進行機械結構的設計，得到了3D結構模型，并分別對可穿戴式康復腿的各個關節(jié)進行詳細地說明，通過詳解可以發(fā)現本結構的設計特別符合正常人體的生理結構，并充分地考慮了舒適性和安全性。 其次，在不同運動模式下，對于在人機系統(tǒng)中出現的耦合運動做了初步的分析和介紹，然后對康復腿和人體動力學模型進行研究。本文主要是針對在康復初期或下肢損傷比較嚴重的情況下的機器主動的運動模式。我們選擇當今最常用的動力學仿真軟件Adams。在Solidworks中將標準人體模型和康復腿結構模型進行裝配，并將總裝配模型導入Adams中，通過仿真可以發(fā)現，而且可以直觀地看到人體模型關節(jié)的受力和角度變化情況。 最后，在這種機器主動的運動模式下，對人機系統(tǒng)添加非線性控制策略。在這種模式下，本文所研究的康復腿卻需要跟隨人體的踝關節(jié)進行運動。由于康復腿的非線性程度很高，分別添加反饋線性化和滑模非線性控制策略，對康復腿踝關節(jié)進行控制，跟蹤人體踝關節(jié)的運動。通過對這種運動模式的分析，對人機運動的仿生性有了更進一步的了解。

【關鍵詞】：
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：R318.17
【目錄】：

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