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可穿戴式助行机器人是一种外骨骼机器人,固定在人体身上,由大腿和小腿上活塞驱动以模仿正常人的步态,从而带动使用者正常行动。用Pro/E对其结构进行串并联混合设计,根据人机工程学设计机器人腿尺寸,基于正解、逆解运动学分析求解了踝关节的输出位置,完成了数学建模,并通过仿真实现了规划的运动轨迹。本文研究的内容主要在以下几方面:(1)在人体下肢运动机理的研究基础上,对人体下肢结构进行分析,并分析下肢主要关节自由度。在新型助行机器人设计要求的基础上,确定可穿戴式助行机器人下肢的结构及其自由度。对正常人的步态规划分析,规划出新型服务机器人的步态,并且进行步态参数化。(2)根据新型可穿戴式助行机器人的安全性、同构性、适应性、伸缩性等设计要求对新型助行机器人进行整体结构概念设计,大腿和小腿分别都采用三个活塞杆并联,大腿和小腿整体上串联在一起的串并混合机构。(3)对新型可穿戴式助行机器人结构优选,并依据人机工程学理论进行新型可穿戴式助行机器人的尺寸设计,确定新型可穿戴式助行机器人模型。再结合机器人运动学求解,得出助行机器人各关节矢量的运动轨迹函数表达式,并由此求解出了助行机器人的实际运动轨迹。(4)运用三维建模软件Pro/E建立助行机器人的三维零件图,并完成整体的虚拟装配,并导入ADAMS中,输入样条函数,对机器人进行行走步态仿真,使助行机器人按照设定的仿真参数完成规划的运动轨迹,确定本论文提出方案可行性。