7-DOF下肢外骨骼機(jī)器人驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真.pdf

1、下肢外骨骼機(jī)器人是一種可穿戴、交互式仿生機(jī)器人，其類似人體外骨骼，通過穿戴在人體身上，與人體行動(dòng)保持一致，達(dá)到輔助人體運(yùn)動(dòng)的目的。本文介紹了下肢外骨骼機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化、液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、數(shù)學(xué)模型的建立，以及基于MATALAB、AMESim平臺的仿真分析。其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要包括各關(guān)節(jié)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化，所設(shè)計(jì)機(jī)器人為7自由度，基本能復(fù)現(xiàn)人體下肢的所有運(yùn)動(dòng)功能。其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用液壓驅(qū)動(dòng)，本文通過2種方案的對比優(yōu)化，設(shè)計(jì)了合理的液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和輕型液

2、壓缸，滿足了機(jī)器人的工作要求。而液壓系統(tǒng)閥控缸數(shù)學(xué)建模的建立，是實(shí)現(xiàn)關(guān)節(jié)連續(xù)、穩(wěn)定控制的基礎(chǔ)。最后運(yùn)用AMESim平臺軟件建模仿真，驗(yàn)證理論計(jì)算的正確性和液壓系統(tǒng)的性能。
　　設(shè)計(jì)出來的下肢外骨骼機(jī)器人機(jī)構(gòu)高度范圍為1051mm～1251mm，寬度最大為654mm，腳掌長度為385mm。除了踝關(guān)節(jié)的背屈/跖屈方向的轉(zhuǎn)動(dòng)外，可滿足人體下肢各個(gè)關(guān)節(jié)不同方向的轉(zhuǎn)動(dòng)要求。其適合對象為:髖關(guān)節(jié)到地面的距離在851mm～1051mm范圍內(nèi)，臀