助力式下肢外骨骼機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析.pdf

1、本論文在研讀了大量國內(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，總結(jié)了下肢外骨骼的主要研究內(nèi)容和所需解決的關(guān)鍵問題，在人機(jī)工程學(xué)，人體解剖學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的基礎(chǔ)上，分析了人體下肢模型、人體行走運(yùn)動(dòng)學(xué)特征，然后通過拉格朗日方程建立和求解了下肢動(dòng)力學(xué)方程，結(jié)合MATLAB和ADAMS進(jìn)行動(dòng)力學(xué)模型仿真計(jì)算，為下肢外骨骼的設(shè)計(jì)提供了基礎(chǔ)。
　　本文重點(diǎn)討論了下肢外骨骼的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則，對(duì)外骨骼機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，論述了外骨骼自由度選取、關(guān)節(jié)布位及總體設(shè)計(jì)方案。按

2、照人機(jī)工程學(xué)理論，對(duì)下肢外骨骼方案進(jìn)行了詳細(xì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并基于三維參數(shù)化軟件CATIA建立了外骨骼三維模型，而且通過正常步態(tài)和負(fù)重步態(tài)實(shí)驗(yàn)獲取了相關(guān)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)。將參數(shù)經(jīng)MATLAB曲線擬合后，和人體實(shí)際運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行比較，作為MATLAB和ADAMS仿真的輸入信號(hào)，得出負(fù)重行走運(yùn)動(dòng)所需的力矩等參數(shù)，為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)選型及運(yùn)動(dòng)控制打下基礎(chǔ)。
　　在完成上述研究的基礎(chǔ)上，對(duì)下肢外骨骼進(jìn)行了受力分析，首先分析外骨骼的工作狀況及在不同工況下的負(fù)載