一种上肢外骨骼运动学分析与奇异性消除方法

发布时间：2017-08-07 05:04

  本文关键词：一种上肢外骨骼运动学分析与奇异性消除方法

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【摘要】：为合理确定上肢外骨骼机械臂的物理参数,评估其运动性能,提出一种人体上肢运动空间的准确建模方法,并针对人体上肢自身的生理特点,给出自运动流形的优化求解以及外骨骼上肢机构奇异性消除方法.首先,通过分析人体上肢解剖结构,建立胸锁骨关节、盂肱关节以及肘关节等角度与末端位置的等效运动学模型,进而准确模拟上肢运动范围内的可达空间.其次,依据上肢冗余自由度导致的自运动特点,以上肢负载能力最大为约束条件,求解运动流形中的最佳姿态.最后,根据所建模型分析上肢的奇异姿态,给出可避免奇异性的外骨骼系统结构配置,从机构设计上避免上肢外骨骼系统运动控制过程奇异性的发生.
【作者单位】： 山东省科学院自动化研究所山东省机器人与制造自动化技术重点实验室;中国科学院沈阳自动化研究所;
【关键词】： 外骨骼机构 上肢运动 精确模型 自运动流形 奇异性
【基金】：国家国际科技合作专项(2014DFR10620) 山东省自然科学基金(ZR2014YL009,ZR2013FM026) 国家自然科学基金(61105109)
【分类号】：TP241
【正文快照】： 1引言(Introduction)人类是目前地球上当之无愧的最高智能体,而精细化操作是人体上肢的主要功能.将人作为控制主体,进一步扩大上肢的生理能力与环境适应力,对于拓展人类的活动领域与工作效率,具有积极的意义.近年来,外骨骼人机系统已成为机器人技术、机电工程、自动控制、生物

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本文编号：632904