下肢外骨骼助力机器人结构设计与仿真分析
发布时间：2021-02-12 23:00
外骨骼助力机器人是目前辅助行走类产品中热门的研究对象,本课题以下肢外骨骼助力机器人为研究对象,设计了一款柔性佳,穿戴舒适且符合大众消费水平的下肢外骨骼助力机器人,采用理论分析、建模计算、仿真验证等方式,重点对外骨骼结构设计、运动学和动力学分析、有限元分析和联合控制仿真展开深入研究,本文主要研究工作和成果如下:基于人体下肢结构特性和运动机理,对外骨骼的机械结构进行了仿生设计,设计出了结构尺寸可调节,自由度拟人化且装有缓冲减振装置的下肢外骨骼助力机器人;根据人体步态数据,最终选取Maxon EC 90型盘式电机和Planetary Gearhead GP 52 C型减速器作为主动关节的驱动方式,提出了一种基于嵌入式的外骨骼助力机器人控制方法,能简单高效地实现同步跟随、省力助力的功能目标;最后利用UG对下肢外骨骼人机系统进行三维建模。基于D-H参数法和微分变换法,对外骨骼助力机器人进行正、逆运动学理论分析,得到外骨骼下肢主动关节的运动学特性;基于拉格朗日方程对外骨骼进行逆动力学理论分析,得到下肢主动关节屈/伸运动的力矩解析式,为后面控制方法的选择和设计仿真提供数学理论基础;在ADAMS中建立...
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：117 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Hardiman外骨骼助力机器人Fig.1.1Hardimanexoskeleton-assistedrobot
图 1.2 BLEEX 系列产品Fig.1.2 BLEEX series products表 1.1BLEEX 系列性能参数Table.1.1 Performance parameters of BLEEX series products 名称 自重/kg 负重/kg 行走速度（/m/s） 工
图 1.3 柔性外骨骼机械服“Soft Exosuit”Fig.1.3 Soft mechanical exoskeleton suit “Soft Exosuit”
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于有限元的车辆可靠性增长方法的研究[J]. 王磊,钟瑞,裴永琪,王华栋. 汽车实用技术. 2017(18)
[2]基于ANSYS Workbench的高速轴瞬态动力学分析[J]. 王鹏,张柱银,夏建生,许宁. 盐城工学院学报(自然科学版). 2017(03)
[3]基于刚柔耦合的四足机器人动力性能研究[J]. 高彤,袁立鹏,宫赤坤,勾文浩. 现代制造工程. 2017(06)
[4]我国人口老龄化现状、趋势与建议[J]. 胡杰成. 中国经贸导刊. 2017(12)
[5]液压驱动下肢助力外骨骼机器人膝关节结构设计及试验[J]. 靳兴来,朱世强,张学群,朱笑丛,潘忠强. 农业工程学报. 2017(05)
[6]单轨车轨道部件的瞬态动力学分析[J]. 刘铁男,田松岩,梁素钰,李琳,杜倩. 工程设计学报. 2016(04)
[7]外骨骼机器人驱动方式的研究[J]. 张增峰,陈炜,李浩,李坦东,侍才洪,李瑞欣,苏卫华,张西正. 医疗卫生装备. 2016(08)
[8]无人机起飞控制系统模糊控制器设计仿真研究[J]. 刘卫华,刘涛,张浩. 计算机仿真. 2016(05)
[9]多关节外骨骼助力机器人发展现状及关键技术分析[J]. 宋遒志,王晓光,王鑫,汪阳. 兵工学报. 2016(01)
[10]下肢外骨骼机器人人机腿部约束分析[J]. 王阳,宋遒志,王晓光. 现代制造技术与装备. 2016(01)
博士论文
[1]下肢外骨骼的动力学分析与运动规划[D]. 贾山.东南大学 2016
[2]基于柔性外骨骼人机智能系统基础理论及应用技术研究[D]. 张佳帆.浙江大学 2009
[3]人体运动协调规律及其参数化描述[D]. 杨年峰.清华大学 2001
硕士论文
[1]下肢助力外骨骼机器人设计与研究[D]. 逄学伟.合肥工业大学 2016
[2]外骨骼机器人下肢增力机构设计和仿真研究[D]. 王珺.浙江大学 2016
[3]液压缸试验台试验测试与优化改进设计[D]. 王宇恒.南京理工大学 2016
[4]下肢外骨骼机器人人机运动学与静力学研究[D]. 段启超.西安工业大学 2015
[5]下肢外骨骼康复机器人控制系统设计与研究[D]. 麻天照.电子科技大学 2015
[6]下肢外骨骼机器人的设计与研究[D]. 李雁北.北京林业大学 2015
[7]基于CT三维重建的华南人髋臼前倾角测量分析及临床意义[D]. 金进宝.广州医科大学 2014
[8]下肢助力外骨骼机构设计与研究[D]. 蒋靖.哈尔滨工业大学 2012
[9]中国正常成人步行时空参数研究及其临床应用[D]. 李香平.第三军医大学 2012
[10]下肢外骨骼助力机器人系统研究[D]. 杨杰乾.哈尔滨工程大学 2012
本文编号：3031557
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：117 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Hardiman外骨骼助力机器人Fig.1.1Hardimanexoskeleton-assistedrobot
图 1.2 BLEEX 系列产品Fig.1.2 BLEEX series products表 1.1BLEEX 系列性能参数Table.1.1 Performance parameters of BLEEX series products 名称 自重/kg 负重/kg 行走速度（/m/s） 工
图 1.3 柔性外骨骼机械服“Soft Exosuit”Fig.1.3 Soft mechanical exoskeleton suit “Soft Exosuit”
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于有限元的车辆可靠性增长方法的研究[J]. 王磊,钟瑞,裴永琪,王华栋. 汽车实用技术. 2017(18)
[2]基于ANSYS Workbench的高速轴瞬态动力学分析[J]. 王鹏,张柱银,夏建生,许宁. 盐城工学院学报(自然科学版). 2017(03)
[3]基于刚柔耦合的四足机器人动力性能研究[J]. 高彤,袁立鹏,宫赤坤,勾文浩. 现代制造工程. 2017(06)
[4]我国人口老龄化现状、趋势与建议[J]. 胡杰成. 中国经贸导刊. 2017(12)
[5]液压驱动下肢助力外骨骼机器人膝关节结构设计及试验[J]. 靳兴来,朱世强,张学群,朱笑丛,潘忠强. 农业工程学报. 2017(05)
[6]单轨车轨道部件的瞬态动力学分析[J]. 刘铁男,田松岩,梁素钰,李琳,杜倩. 工程设计学报. 2016(04)
[7]外骨骼机器人驱动方式的研究[J]. 张增峰,陈炜,李浩,李坦东,侍才洪,李瑞欣,苏卫华,张西正. 医疗卫生装备. 2016(08)
[8]无人机起飞控制系统模糊控制器设计仿真研究[J]. 刘卫华,刘涛,张浩. 计算机仿真. 2016(05)
[9]多关节外骨骼助力机器人发展现状及关键技术分析[J]. 宋遒志,王晓光,王鑫,汪阳. 兵工学报. 2016(01)
[10]下肢外骨骼机器人人机腿部约束分析[J]. 王阳,宋遒志,王晓光. 现代制造技术与装备. 2016(01)
博士论文
[1]下肢外骨骼的动力学分析与运动规划[D]. 贾山.东南大学 2016
[2]基于柔性外骨骼人机智能系统基础理论及应用技术研究[D]. 张佳帆.浙江大学 2009
[3]人体运动协调规律及其参数化描述[D]. 杨年峰.清华大学 2001
硕士论文
[1]下肢助力外骨骼机器人设计与研究[D]. 逄学伟.合肥工业大学 2016
[2]外骨骼机器人下肢增力机构设计和仿真研究[D]. 王珺.浙江大学 2016
[3]液压缸试验台试验测试与优化改进设计[D]. 王宇恒.南京理工大学 2016
[4]下肢外骨骼机器人人机运动学与静力学研究[D]. 段启超.西安工业大学 2015
[5]下肢外骨骼康复机器人控制系统设计与研究[D]. 麻天照.电子科技大学 2015
[6]下肢外骨骼机器人的设计与研究[D]. 李雁北.北京林业大学 2015
[7]基于CT三维重建的华南人髋臼前倾角测量分析及临床意义[D]. 金进宝.广州医科大学 2014
[8]下肢助力外骨骼机构设计与研究[D]. 蒋靖.哈尔滨工业大学 2012
[9]中国正常成人步行时空参数研究及其临床应用[D]. 李香平.第三军医大学 2012
[10]下肢外骨骼助力机器人系统研究[D]. 杨杰乾.哈尔滨工程大学 2012
本文编号：3031557
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/3031557.html
