下肢外骨骼助力機(jī)器人系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，外骨骼式機(jī)器人作為一種典型人機(jī)一體化助力裝置，在生物醫(yī)學(xué)和軍事領(lǐng)域等得到了越來(lái)越多的重視。下肢外骨骼助力機(jī)器人根據(jù)擬人化思想設(shè)計(jì)，能夠與使用者的下肢有機(jī)地結(jié)合在一起，模仿正常人體下肢生理結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，使二者協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，具有一定研究?jī)r(jià)值和市場(chǎng)前景。
　　 對(duì)外骨骼式機(jī)器人的國(guó)內(nèi)外發(fā)展研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述，分析了人體下肢關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)參數(shù)，確定了機(jī)器人的總體機(jī)構(gòu)方案，分析了膝關(guān)節(jié)的瞬心軌跡，確定了控制方案。
　

2、　 分析了人體下肢運(yùn)動(dòng)機(jī)理，采用hill三元素肌肉模型建立了下肢骨骼肌模型，通過(guò)SimMechanics進(jìn)行了人體下肢建模和仿真分析。
　　 基于拉格朗日法推導(dǎo)了機(jī)器人動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)模型，建立了機(jī)器人位置控制模型，并且在MATLAB軟件中的Simulink和SimMechanics模塊下進(jìn)行了位置控制仿真分析，建立了阻抗控制模型，對(duì)機(jī)器人進(jìn)行了控制仿真分析。
　　 設(shè)計(jì)研制了下肢外骨骼助力機(jī)器人系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)樣機(jī)，并基于dSP