【摘 要】
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本文研究可穿戴型步行助力机器人多传感器感知系统中多维力传感器的设计、规划和优化,提出了感知系统的具体构建方案,并进行了基于脚底反作用力的人体步态识别、脚底压力中心检
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本文研究可穿戴型步行助力机器人多传感器感知系统中多维力传感器的设计、规划和优化,提出了感知系统的具体构建方案,并进行了基于脚底反作用力的人体步态识别、脚底压力中心检测的验证试验。主要内容包括:人体下肢运动力学模型的研究、适用于可穿戴型步行助力机器人的接触力传感器的研制、可穿戴型步行助力机器人力感知系统的实现以及采用基于接触力多传感器信息的步态识别和人体压力中心检测的实验研究。
全文贯穿了理论分析和技术实现两个基本问题,涉及多个研究领域,主要体现在以下几个方面:
1.通过分析人体下肢运动特点和力学模型,明确可穿戴型步行助力机器人控制系统对人体下肢运动力学信息的需求以及用于获取这些力学信息所需传感器的类型、位置以及数量,同时,基于已设计的可穿戴型步行助力机器人机械装置,对传感器进行配置和优化。
2.根据机器人对传感器的一般性能要求,本文从硬件和软件两方面来研究用于获取人体下肢运动力学信息的多维力传感器,并且对所设计的多维力传感器进行静态标定。
3.基于已经开发的多维力传感器,使用总线技术和网络技术,构建可穿戴型步行助力机器人力学信息获取网络平台。
4.以可穿戴型步行助力机器人感知系统为实验平台进行人体步态实验和人体单脚和双脚站立时人体压力中心测量实验。实验结果表明,可穿戴
型步行助力机器人感知系统对地面反作用力、人-机多维接触力以及人体站立时压力中心检测的可行性和有效性。
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