助力外骨骼负载特征与驱动特征耦合效应

发布时间：2018-03-06 22:13

  本文选题：蹲起姿态　切入点：助力外骨骼　出处：《浙江大学学报(工学版)》2017年04期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：针对助力外骨骼在蹲起姿态中由不同负载特征所引起的驱动失效问题,为了研究负载特征对关节驱动的影响,建立考虑负载特征的助力外骨骼蹲起姿态动力学模型,研究负载特征与关节驱动特征的耦合关系.基于Lagrange动力学理论及矩阵理论,推导出多刚体系统动力学建模矩阵法,得到助力外骨骼关节驱动力矩及驱动功率方程.通过人体机器多视觉运动捕捉测量实验及非线性拟合,得到各关节的角位移、角速度及角加速度.研究结果表明:负载质量与踝关节及膝关节驱动特征为线性强耦合,与髋关节驱动特征为分段线性弱耦合;负载位置与髋关节驱动特征为分段线性强耦合,负载姿态与髋关节驱动特征为分段非线性耦合,负载位置及负载姿态与踝关节及膝关节驱动特征无耦合效应.
[Abstract]:In order to study the effect of load characteristics on joint drive, a dynamic model of supporting exoskeleton crouching posture was established in order to study the effect of load characteristics on the knuckle driving in the crouching posture of the booster exoskeleton caused by different load characteristics in crouching posture of booster exoskeleton. Based on Lagrange dynamics theory and matrix theory, the dynamic modeling matrix method of multi-rigid body system is derived. The driving moment and driving power equation of the auxiliary exoskeleton joint are obtained. The angular displacement of each joint is obtained by measuring the motion of the human machine with multi-vision motion capture and nonlinear fitting. The results show that the load mass is linearly strongly coupled with the driving characteristics of the ankle and knee joint, and weakly coupled with the driving feature of the hip joint, and the load position is strongly coupled with the driving feature of the hip joint. There is no coupling effect between the load position and the driving feature of the ankle and knee joint.
【作者单位】： 西南交通大学机械工程学院;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51175442)
【分类号】：O313.7

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：1576717