手臂助力系统设计及实验研究

发布时间：2021-01-12 14:48

　　随着社会的发展,人类不断面临各种自然界给与的考验,大灾后的施救、恶劣环境中的生存等等挑战人类自身身体极限能力的难题,日益突出的摆在人类面前,负荷长途步行能力、举起几倍于自己体重的物体的能力、攀岩跨越能力等等亟待提高,这些都属于人体助力的范畴。人体助力作为新兴的科研领域已经根据应用领域的需要而不断发展,在工业现场和汽车工程以及康复医疗、军事武装设备等方面均有体现。本文以如何实现人体手臂助力为研究任务,结合汽车电动助力转向控制策略,研制了一套人体手臂外骨骼助力系统,该系统包括外骨骼机械系统、传感器、控制集成电路板、微机开发板、电机及驱动装置、电脑终端等。全文贯穿了理论分析和技术实现两个基本问题,主要研究内容体现在以下4个方面:1.对现有的人体助力机械系统进行了归纳总结,设计了一套与现有查得的外骨骼机械系统不同的连杆传动机构,并完成了机械系统样机的加工和组装。2.通过人—机系统运动学和动力学分析,建立了手臂及外骨骼的机械系统运动学和动力学模型,并运用仿真技术,验证了手臂与外骨骼机械系统的动力学模型的正确性,为研究追踪性控制策略提供了理论支持。3.进行了详细的控制策略理论分析,建立了典型控制策... 

【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：122 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

BLEEX外骨骼机器人Figl.2TheBLEEXexoskeletonrobot

图1.1助力机器人哈迪曼Fig.1.1HARDIM诱NpoweraSSisirob目机构，在2001年与伯克利大验室签订科研合同，开始推进体外骨骼。，具有一系列检测人体运动和体外面的。以下人体助力系统多制出第一代下肢外骨骼机器人，肢外骨骼”(缩写为BLEEX)，是1.216]，该助力系统能实现穿戴奔跑和跳跃能力将是第二代BL在研究完第二代BLEEX后进行助力机器人。

，1(b)图L3美军WEAR外骨骼机器人四Figl.3UnitedStatesarTny认呢ARexoskeletonrobot:，也即技术成熟阶段，就目前掌握的资料显示[21，十年穿戴外骨骼的士兵。助力系统的应用目标领域在今天有了另外一个行业的。在这个领域里研制的典型样机介绍如下:奈川工科大学研制成功的全身型外骨骼机器人一一it)[‘，4，5]，于2004年面世，它使用肌肉压力传感器实时分通过气压传动装置可使人的力量增加0.5~1倍。这种助她们照料体重较大或根本无法行走的病人，见图1这方面技术较领先。


本文编号：2972989