【摘 要】
:
足踝部是人体下肢行走过程中与地面直接接触的部分,不但承受着人体的重量,还能缓冲和吸收来自地面的冲击,推动人体稳定、柔顺的前进。为了使仿人机器人足踝部具有和人体足踝
论文部分内容阅读
足踝部是人体下肢行走过程中与地面直接接触的部分,不但承受着人体的重量,还能缓冲和吸收来自地面的冲击,推动人体稳定、柔顺的前进。为了使仿人机器人足踝部具有和人体足踝部相同的行走特性,本文从仿生学角度出发,参照了人体足踝部的基本结构,以及运动学和生物力学特征,设计一种具有两自由度柔性踝关节和足弓、足趾结构的仿生足踝部模型及其驱动模型,该模型将有助于仿人机器人稳定、柔顺、低功耗的行走。全文主要包括三个方面的主要内容:(1)通过对人体足踝部的解剖学结构和运动特征的研究,了解到足踝部在人体正常步行过程中起主要作用的结构,以及该结构的运动学和动力学特征,并按仿生学原理初步设计了仿人机器人足踝部模型和驱动模型,绘制出了结构简图。(2)结合人体足踝部的实际尺寸,在Pro/engineer中建立仿生足踝部的三维实体模型,再结合人体足踝部的运动学和动力学数据,在Pro/engineer的机构运动仿真模块中进行静态仿真,得到仿生足踝部模型中弹簧和阻尼器的参数,以及柔索驱动力的大小。(3)结合人体足踝部的足底压力,以及柔索驱动力,在ADAMS软件中,通过定义模型的密度、约束和力驱动,创建仿生足踝部的动力学模型。设置合理的仿真参数对该模型进行动力学仿真,并将主要结构的仿真结果与实验数据进行对比分析,验证模型的可行性。通过动力学仿真结果与实验数据的对比可以看出,仿生足踝部模型在仿人机器人行走的支撑相中,能够比较精确的模仿人体足踝部的运动特征,弹簧和阻尼器的添加也改善了仿生足踝部的柔性。仿生足踝部模型通过对人体足踝部的仿生,解决了仿人机器人下肢行走不稳定性和柔顺性的问题,降低了机器人行走的能量消耗,为仿人机器人足踝部的设计研究提供了一种新的思路。
其他文献
识字教学最根本的目的是培养学生的识字能力,但对低年级的孩子来说,培养他们的识字兴趣似乎更加重要。识字教学提倡在情境中识字,在生活中识字,利用儿童的已有经验,用自己喜欢的方
目的:探讨新型口服抗凝药治疗高龄非瓣膜性心房颤动患者抗凝治疗有效性及安全性。方法:选择2016年3月至2018年9月浙江绿城心血管病医院收治的高龄非瓣膜性心房颤动患者176例,
人口老龄化、脑卒中以及伤残等因素使得肢体运动功能障碍者人数逐年增多,康复需求日益增长,康复机器人作为一种能够代替人类从事重复、繁重的康复护理工作的装置,因此具有广阔的应用前景。本文在分析国内外下肢康复机器人的基础上,结合等速康复训练理念,设计一种可实现膝关节等速运动的康复训练机构,具体工作如下:首先,分析国内外下肢康复机器人研究发展现状,发现该领域的研究主要侧重于轨迹训练,较少涉及等速训练,而等速
高血压病是最常见的心血管疾病,也是全球范围内的重大公共卫生问题。由于高血压的频发性和容易引发心脑血管病、肾脏病的发生,使它成为了死亡的首位危险因素和致残的主要因素,因
随着航空航天技术和汽车工业的飞速发展,我国对锻造精度高、速度快、自动化水平高的等温锻造液压机的需求越来越多。由于当前等温锻造液压机的工作原理大多是通过多缸驱动同
浮空器作为一种绿色飞行器,具有能耗低、滞空时间长、隐身性能好等优势,被广泛应用于环境监测、安全预警等领域。浮空气囊泄漏与否关系到浮空器的安全性能,因此需要开展浮空
油田注水是开发油田的常用手段之一,它对提高原油采收率以及油田的高产起到了积极的作用。大部分的油田注水泵为离心泵,但是当油田注水压力较高,流量要求并不是很大的时候,采用离心泵会导致能耗加大。径向柱塞水泵依靠着高压力、高效率等优点,得到较好的应用。但是径向柱塞水泵也会存在着密封与润滑方面的问题,影响着水泵的效率、可靠性、寿命。本文首先论述了常用类型水泵的适用范围,将几种类型的水泵的性能特点做出对比,确
目的:调查护士对重型颅脑损伤患者术后早期康复知识、态度、行为现状,为改善重型颅脑损伤术后早期康复护理工作提供参考。方法:采用便利抽样的方法,选取嵊州市人民医院2019年1-4
煤矿用坑道钻机是当今煤矿井下瓦斯抽采施工的主要设备,但随着煤矿工艺的进步及适应井下作业的需要,现代钻机应具有高效,节能,环保,便于操作等特点。传统煤矿用坑道钻机主要