液压驱动下肢助力外骨骼机器人膝关节结构设计及试验

• 作者: 张学群 朱世强 朱笑丛 潘忠强 靳兴来
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 机器人 设计 优化 计算机仿真 液压驱动 膝关节 外骨骼 准拟人化
• 年，卷（期）: 2017,（5）
• 所属期刊栏目: 农业装备工程与机械化
• 页码范围: 26-31
• 页数: 6页
• 分类号: TH137
• 字数: 4353字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2017.05.004

摘要

液压驱动下肢助力外骨骼是一种典型的人机交互类机器人,在跟随人体行进的同时,可提高人的负重能力.为实现最优化的结构设计以降低对系统压强、液压缸尺寸的要求,通过仿生学分析人类正常步行时的步态数据,依据准拟人化设计准则,采用CAD设计软件、数值计算等方法,给出了液压驱动膝关节的设计过程,并通过MATLAB等仿真软件进行了验证.基于确定的模型参数,进行了结构设计及平台搭建,并进行了穿戴试验.仿真及试验结果表明,该方法设计的外骨骼膝关节可以满足步行及负重需求.在负重由10增加为20 kg时,即负重增加一倍时,膝关节的轨迹平均跟踪误差减小了0.05％,跟踪误差最大值增加了20.7％,但是相对于整个膝关节的活动范围,该误差仅占总活动范围的1.2％.该研究为优化液压驱动下肢助力外骨骼提供了参考方法,并可为直线执行器驱动外骨骼其他关节的优化设计提供参考.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	朱世强	浙江大学机械工程学院	76	1046	18.0	29.0
2	靳兴来	浙江大学机械工程学院	5	11	1.0	3.0
3	张学群	浙江大学机械工程学院	6	32	3.0	5.0
4	朱笑丛	浙江大学机械工程学院	8	109	5.0	8.0
5	潘忠强	浙江大学机械工程学院	2	10	1.0	2.0