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文檔簡介
1、仿生下肢外骨骼機(jī)器人是機(jī)器人領(lǐng)域里新興的研究熱點,它是一種結(jié)合了機(jī)械、電子、控制、計算機(jī)技術(shù)、傳感技術(shù)和醫(yī)學(xué)科學(xué)技術(shù)的可穿戴的設(shè)備。下肢外骨骼機(jī)器人在結(jié)構(gòu)設(shè)計上模仿了人體骨骼的結(jié)構(gòu)和自由度,其運動方式建立在人體步態(tài)研究的基礎(chǔ)上,可以給穿戴者提供支撐、助力、保護(hù)等。下肢外骨骼機(jī)器人是直接穿戴在人體上的,主要服務(wù)于下肢癱瘓的殘障人士,幫助他們重新站立行走,其可靠性和安全性是非常重要的。
通過查閱國內(nèi)外相關(guān)的文獻(xiàn)資料,了解國內(nèi)外科研
2、機(jī)構(gòu)對下肢外骨骼機(jī)器人的研究歷程,發(fā)現(xiàn)大多數(shù)的研究方向為結(jié)構(gòu)和控制方面的設(shè)計,而對機(jī)器人最重要的可靠性卻少有研究,因為機(jī)器人一旦發(fā)生失效,輕則停機(jī),重則會使人受傷,因此提出對外骨骼機(jī)器人關(guān)鍵零部件可靠性分析,保證機(jī)器人安全平穩(wěn)的運行。
本文分析了下肢外骨骼機(jī)器人的結(jié)構(gòu)和功能,通過對結(jié)構(gòu)件進(jìn)行受力分析,確定下肢外骨骼機(jī)器人關(guān)鍵零部件為弧齒錐齒輪、腰部支撐桿件、髖關(guān)節(jié)連桿和膝關(guān)節(jié)連桿。利用應(yīng)力-強(qiáng)度干涉理論對下肢外骨骼機(jī)器人的關(guān)鍵
3、零件弧齒錐齒輪進(jìn)行了研究和理論計算,獲得齒根彎曲應(yīng)力和齒面接觸應(yīng)力的可靠度。利用有限元分析軟件對弧齒錐齒輪,腰部支撐件,膝關(guān)節(jié)連桿,髖關(guān)節(jié)連桿進(jìn)行了應(yīng)力、應(yīng)變、位移和疲勞分析,得到這些關(guān)鍵零件的變形和應(yīng)力等情況,符合設(shè)計要求。
本文重點研究了針對弧齒錐齒輪的加速壽命試驗的設(shè)計,設(shè)計了加速壽命試驗臺的方案,利用Miner損傷累積假說確定加速壽命試驗的時間;設(shè)計了轉(zhuǎn)動慣量輪盤,電機(jī)通過齒輪帶動慣性輪盤加速旋轉(zhuǎn),利用剛體繞定軸轉(zhuǎn)動的
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