7-DOF下肢外骨骼機(jī)器人機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與研究.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，由機(jī)械系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)和信息分析處理系統(tǒng)等多個(gè)部分組合而成，具有結(jié)構(gòu)精細(xì)、響應(yīng)速度快和性能穩(wěn)定等特點(diǎn)，適用對(duì)象有下肢癱瘓病人、老年人和軍人等。通過(guò)下肢外骨骼機(jī)器人輔助癱瘓病人定期進(jìn)行腿部各關(guān)節(jié)的伸展/彎曲，可促進(jìn)病人腿部的血液循環(huán)，避免肌肉組織萎縮，增加病人腿部的康復(fù)幾率。老年人由于肌纖維萎縮，肌力衰退，上下樓梯緩慢、費(fèi)力，而在下肢外骨骼機(jī)器人的輔助下就可輕松、迅速地上下

2、樓梯和行走。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在士兵要負(fù)載更多的單兵裝備，這直接降低士兵的行軍速度和減少行軍距離，而通過(guò)下肢外骨骼機(jī)器人分擔(dān)一部分裝備的重量，就可提高士兵的靈活性和持久力，進(jìn)而提升部隊(duì)的機(jī)動(dòng)性。隨著中國(guó)逐步進(jìn)入老齡化社會(huì)，研制下肢外骨骼機(jī)器人一方面可替代護(hù)理人員，滿足社會(huì)需求，緩解勞動(dòng)力不足的壓力;另一方面可提升士兵的作戰(zhàn)能力，進(jìn)而增強(qiáng)國(guó)防能力，穩(wěn)定國(guó)家地位。
　　本文主要介紹下肢外骨骼機(jī)器人的基本連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，主要分為機(jī)構(gòu)的

3、功能設(shè)計(jì)與分析、模型建立與仿真及其工程圖紙繪制三部分。機(jī)構(gòu)的功能設(shè)計(jì)與分析包括連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、機(jī)構(gòu)處于不同位姿時(shí)各關(guān)節(jié)空間坐標(biāo)的計(jì)算以及類(lèi)球鉸鏈運(yùn)動(dòng)方程計(jì)算三個(gè)部分。運(yùn)用ADAMS軟件建模仿真，驗(yàn)證理論計(jì)算的正確性。工程圖紙的繪制是基于驗(yàn)證過(guò)的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖，從滿足人體各關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)需求和具有調(diào)節(jié)功能以適合一定體型范圍內(nèi)的人穿戴兩個(gè)方面進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，繪制出機(jī)構(gòu)的裝配圖和所有零件圖。
　　設(shè)計(jì)出來(lái)的下肢外骨骼機(jī)器人機(jī)構(gòu)高度范圍為1051mm～1