当前位置:主页 > 科技论文 > 自动化论文 >

基于人机偏差模型的自对齐髋关节外骨骼解耦设计与计算

发布时间:2018-01-22 18:45

  本文关键词: 人机交互 髋关节 人机偏差 解耦设计 自适应 出处:《机器人》2017年05期  论文类型:期刊论文


【摘要】:针对辅助外骨骼,分析了单自由度人机交互中的人机偏差因素,建立人机偏差变量模型,运用自对齐机构设计理论设计外骨骼机构,以提升人机耦合性能.首先,深入分析了单自由度人体生物关节,建立了人体简化模型+人机偏差变量模型的外骨骼设计模型参考.然后,运用自对齐机构设计理论和多自由度关节解耦方法,提出了自对齐人体运动的外骨骼机构设计思路与方法.最后,以下肢髋关节为对象,将髋关节外骨骼解耦为3个单自由度关节,设计了髋关节助力外骨骼的运动形式,并进行了人机耦合下的外骨骼动态静力驱动计算.结果显示,该运动设计使人机偏差交互力变得可控,从理论上证明了髋关节外骨骼机构能够跟随下肢运动并提供自适应人体的驱动助力.
[Abstract]:Aiming at the auxiliary exoskeleton, this paper analyzes the man-machine deviation factors in the man-machine interaction of single degree of freedom, establishes the man-machine deviation variable model, and designs the exoskeleton mechanism by using the design theory of self-aligning mechanism. In order to improve the performance of human-computer coupling. Firstly, the single-degree-of-freedom human biological joints are deeply analyzed, and the exoskeleton design model reference of the human-computer deviation variable model of the simplified human body model is established. Based on the design theory of self-alignment mechanism and the method of multi-degree-of-freedom joint decoupling, the design idea and method of exoskeleton mechanism of self-aligning human motion are put forward. Finally, the hip joint of lower extremity is taken as the object. The exoskeleton of hip joint is decoupled into three single degree of freedom joints. The motion form of hip assisted exoskeleton is designed, and the dynamic static driving calculation of exoskeleton under man-machine coupling is carried out. The motion design makes the man-machine deviation interaction controllable. It is proved theoretically that the hip exoskeleton mechanism can follow the lower limb motion and provide the driving power of the adaptive human body.
【作者单位】: 西南交通大学;
【基金】:国家自然科学基金(51175442) 教育部“春晖计划”(Z2014036)
【分类号】:TP242
【正文快照】: 1引言(Introduction)可穿戴辅助外骨骼的研究始于20世纪60年代,最初的目的是增强人的力量尤其是帮助人负重.近20年来,可穿戴辅助外骨骼机器人迅速发展,其应用领域已经扩展到外太空探索、国防工业、高端制造和医疗康复训练等领域[1-5].可穿戴外骨骼机构有2种设计方法,一种是仿

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 徐玉华;蔡丽红;刘政;杨涛;;用延迟和非延迟自适应匹配的复杂动力网络自适应同步(英文)[J];郧阳师范高等专科学校学报;2012年06期

2 蒋新华;自适应PID控制(综述)[J];信息与控制;1988年05期

3 张天开;;自适应PID控制算法及应用[J];青岛建筑工程学院学报;1990年01期

4 周海涛;周建华;杭小宇;;基于自适应模糊PID控制方法的研究[J];机械工程与自动化;2014年03期

5 陈光达,段宝岩,保宏,仇原鹰;非线性不确定系统的自适应反馈控制方法[J];工业仪表与自动化装置;2004年05期

6 唐稳,黄家田;基于回推算法的自适应PID控制研究[J];自动化技术与应用;2004年10期

7 卢志刚,易之光,赵翠俭,李兵,吴士昌;一种新型的自适应逆扰动消除器[J];仪器仪表学报;2004年S1期

8 谭平;蔡自兴;余伶俐;;机器人听觉实时自适应增益的研究与实现[J];华中科技大学学报(自然科学版);2008年S1期

9 吴梅;侯砚泽;;一种简单的自适应延迟补偿方法[J];飞行力学;2008年01期

10 倪卫;谢志江;袁晓东;刘小波;;基于气垫的自适应平台设计[J];液压与气动;2009年03期

相关会议论文 前10条

1 卢志刚;易之光;赵翠俭;李兵;吴士昌;;一种新型的自适应逆扰动消除器[A];第二届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2004年

2 路迎晨;李兵;;一类自适应预测算法的全局收敛性[A];04'中国企业自动化和信息化建设论坛暨中南六省区自动化学会学术年会专辑[C];2004年

3 王平;冯海朋;李勇;康燕;;一种工业无线网络的自适应节能机制[A];2009中国仪器仪表与测控技术大会论文集[C];2009年

4 张竞新;张广岩;;全局收敛的自适应广义预报控制算法[A];1991年控制理论及其应用年会论文集(上)[C];1991年

5 徐振中;;多指机器人手的一种自适应力/位控制方法[A];1994年中国控制会议论文集[C];1994年

6 汪德彪;宋乐鹏;钟秉翔;;时滞对象神经元自适应控制仿真研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年

7 周晖;赵珂;王润生;;基于数据属性驱动的高分辨率遥感图像自适应融合分割算法[A];第十四届全国信号处理学术年会(CCSP-2009)论文集[C];2009年

8 王小虎;陈翰馥;严卫钢;李高峰;;机动再入飞行器自适应飞行控制系统设计[A];第二十届中国控制会议论文集(下)[C];2001年

9 赵越南;刘志远;;车辆自适应巡航控制的BackStepping方法研究与仿真[A];第13届中国系统仿真技术及其应用学术年会论文集[C];2011年

10 周业华;方康玲;;自适应Fuzzy PID控制器[A];第三届全国控制与决策系统学术会议论文集[C];1991年

相关博士学位论文 前6条

1 王胜春;自适应时频分析技术及其在故障诊断中的应用研究[D];山东大学;2007年

2 刘亚;复杂非线性系统的智能自适应重构控制[D];南京航空航天大学;2003年

3 田勇;室内无线传感器网络环境自适应定位和路由算法研究[D];大连理工大学;2014年

4 李力争;凿岩机器人双三角钻臂自适应控制策略研究[D];中南大学;2003年

5 周琪;几类不确定非线性系统的智能控制问题研究[D];南京理工大学;2013年

6 姚红;固体弹道导弹鲁棒及自适应姿态控制系统设计研究[D];国防科学技术大学;2006年

相关硕士学位论文 前10条

1 吕铖杰;串联弹性关节控制与交互刚度辨识[D];浙江大学;2015年

2 侯宾;基于强化学习的环境光下自适应识别的研究[D];内蒙古工业大学;2015年

3 弋艳丽;基于反演自适应的板球控制的设计[D];河南科技大学;2015年

4 戴世宇;自适应压电振动盘控制系统设计与实现[D];杭州电子科技大学;2015年

5 李庆天;线摩擦带式输送机自适应PID控制的研究[D];合肥工业大学;2015年

6 李季;无拖曳控制系统的自适应神经网络控制器设计[D];华中科技大学;2014年

7 赵轩毅;压电陶瓷动特性测试与控制技术研究[D];河北大学;2015年

8 薛志刚;提升MOEA/D性能的自适应局部搜索策略[D];湘潭大学;2016年

9 安新升;环境能量驱动的无线传感器节点自适应数据传输机制[D];天津大学;2014年

10 杨坚;基于自适应ACO的多约束QoS路由研究[D];长沙理工大学;2015年



本文编号:1455478

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/1455478.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户e67d0***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com