基于氣動(dòng)人工肌肉(PMA)驅(qū)動(dòng)的人工腿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及控制仿真.pdf

1、下肢假肢作為代償人體行走的產(chǎn)品，其性能優(yōu)劣直接關(guān)系人體的安全和舒適狀況。目前，在智能假肢的開發(fā)過程中，需要做大量的、重復(fù)性好的殘疾人行走實(shí)驗(yàn)，然而由于殘疾人自身物理缺陷，做此類實(shí)驗(yàn)非常困難。因此將雙腿行走機(jī)器人與智能下肢假肢研究結(jié)合起來，用其人工腿模擬殘疾人正常腿側(cè)，仿生腿模擬穿戴的智能假肢。人工腿主要功用是模擬正常人腿的行走，為智能假肢提供步態(tài)跟隨目標(biāo)，其步態(tài)擬人化的好壞直接關(guān)系著假肢產(chǎn)品的性能。因而，人工腿的研究具有重要意義。

2、>　　為達(dá)到較好的步態(tài)擬人性，本文對(duì)人工腿的整體機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要包括各個(gè)關(guān)節(jié)的機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)方式的設(shè)計(jì)。針對(duì)雙腿行走機(jī)器人中人工腿行走步態(tài)不自然的情況，主要對(duì)膝關(guān)節(jié)的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。通過對(duì)比和分析單軸與四桿機(jī)構(gòu)膝關(guān)節(jié)的優(yōu)缺點(diǎn)，采用四桿機(jī)構(gòu)作為膝關(guān)節(jié)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，有效地解決了行走步態(tài)不自然的問題。此外，為解決傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)剛性過大的問題，本文嘗試采用柔順性好的氣動(dòng)人工肌肉作為膝關(guān)節(jié)的驅(qū)動(dòng)源，在分析其工作原理和對(duì)比分析其建模過程的基礎(chǔ)上建立其數(shù)學(xué)模