目前,隨著外骨骼研究的日趨成熟,外骨骼的研究已逐漸朝著輕量化和小型化發(fā)展。減輕外骨骼的質(zhì)量與體積,減少外骨骼對人體運(yùn)動不必要的交互,可以提高外骨骼穿戴的舒適度以及提升外骨骼助力效果。為減輕外骨骼的重量,使其更加輕量化、小型化,本論文將采用峰值功率放大機(jī)制來降低外骨骼對驅(qū)動部分功率的要求,使外骨骼驅(qū)動部分可以采用低功率、重量輕的小型電機(jī),從而使外骨骼整體重量降低。本論文研究的主要內(nèi)容如下:(1)對峰值功率放大踝關(guān)節(jié)外骨骼的工作原理進(jìn)行分析研究。人體在行走過程中踝關(guān)節(jié)跖屈給人體前進(jìn)提供了主要能量,其峰值功率高,做功時間短,約為整個步態(tài)周期時間的15%,因此踝關(guān)節(jié)外骨骼給踝關(guān)節(jié)助力的階段一般僅為人體蹬地時踝關(guān)節(jié)跖屈運(yùn)動的階段。根據(jù)踝關(guān)節(jié)做功特點(diǎn)以及外骨骼助力特點(diǎn),本論文外骨骼采用一種峰值功率放大的方法,即外骨骼在人體非蹬地階段時,電機(jī)向儲能元件存儲能量,在需要外骨骼助力踝關(guān)節(jié)跖屈運(yùn)動時,由儲能元件釋放能量,輸出類似于踝關(guān)節(jié)蹬地時的峰值功率,助力踝關(guān)節(jié),從而可以降低外骨骼對驅(qū)動部分功率需求,采用小功率質(zhì)量輕體積小的電機(jī)。(2)根據(jù)該外骨骼的工作原理對其結(jié)構(gòu)與硬件參數(shù)部分進(jìn)行設(shè)計與研究。結(jié)構(gòu)設(shè)計...

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

本文編號：3880448