一種外骨骼下肢康復(fù)機(jī)器人設(shè)計(jì)與性能研究.pdf

1、本文在調(diào)查人體步態(tài)、國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展和康復(fù)需求的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出一種可實(shí)現(xiàn)正常人步態(tài)軌跡的外骨骼下肢康復(fù)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)，在對(duì)其各項(xiàng)性能進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上改進(jìn)了設(shè)計(jì)，并制作出單腿樣機(jī)，確定控制方案。論文主要研究?jī)?nèi)容及成果如下:
　　1.分析了現(xiàn)有外骨骼下肢康復(fù)機(jī)器人的研究現(xiàn)狀，開(kāi)展了正常人步態(tài)軌跡捕捉試驗(yàn)，獲得了正常人下肢運(yùn)動(dòng)規(guī)律，根據(jù)這一運(yùn)動(dòng)規(guī)律，將人體關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化成矢狀面的兩自由度的連桿運(yùn)動(dòng)，從而確定了外骨骼機(jī)械腿的主體結(jié)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)方式

2、。
　　2.依據(jù)實(shí)驗(yàn)中所獲得的正常人步態(tài)軌跡，設(shè)計(jì)了一種外骨骼機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)，確定了該結(jié)構(gòu)的零部件尺寸，借助三維實(shí)體造型軟件SolidWorks建立了該機(jī)器人結(jié)構(gòu)的三維實(shí)體模型。
　　3.對(duì)所建立的外骨骼機(jī)器人三維實(shí)體機(jī)械腿模型進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)分析、動(dòng)力學(xué)分析和靜力學(xué)分析。通過(guò)運(yùn)動(dòng)學(xué)及仿真分析確定了能夠滿足設(shè)計(jì)要求的外骨骼腿結(jié)構(gòu)及尺寸;通過(guò)動(dòng)力學(xué)分析確定了電機(jī)轉(zhuǎn)矩和關(guān)節(jié)角度之間的關(guān)系，并在此基礎(chǔ)上完成了電機(jī)選型。通過(guò)靜力學(xué)分析確