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《哈尔滨工程大学》 2010年
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助行机器人机构设计及样机研制

彭锦波  
【摘要】:随着人们生活水平的提高,对康复治疗的需求越来越大,特别是康复训练机器人。根据这种需求,研究设计了一种新型的康复训练机器人——助行机器人。该机器人模拟正常人行走的动作,不但可以对下肢有运动障碍的病人进行下肢康复训练,而且可以辅助其正常行走。 本文介绍了康复训练机器人的国内外发展现状及应用情况,提出了助行机器人的总体设计方案,整体结构包括三大部分:轮驱机构、起坐机构和助力行走机构。并应用Pro/E三维设计软件进行了助行机器人总体结构设计,利用Pro/MECHANICA模块进行有限元分析。在分析正常人行走规律的基础上,运用Inventor软件的CAGD功能对助力行走机构进行了设计,并运用MATLAB/Simulink进行建模、仿真与优化,最终确定了模拟正常人行走时的机构参数。 本文分析了助行机器人起坐机构控制系统,对其进行了动力学分析,推导了起坐机构动力学模型,在MATLAB/Simulink环境下进行了动力学仿真和控制仿真,完成了控制系统的设计和制作,通过实验研究证实了理论分析的正确性,并完成了起坐机构模型的轨迹控制实验,系统运行平稳,抗干扰能力强,跟踪误差达到了设计目标,从而进一步说明所建立系统的正确性和合理性。 本课题进行了试验样机的研制,试验样机各部分功能满足要求,证明了本课题理论研究的正确性和结构设计方案的可行性,为日后该机构的产业化奠定了基础。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP242

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 田友明;戴先中;王新;;基于dSPACE的感应电动机矢量控制系统[J];电气时代;2006年02期
2 张付祥,付宜利,王树国;康复机器人研究进展[J];河北工业科技;2005年02期
3 董玉红,张立勋;基于双超越离合器和Sim Mechanics的合作机器人建模及仿真[J];哈尔滨工程大学学报;2005年05期
4 吕广明,孙立宁,彭龙刚;康复机器人技术发展现状及关键技术分析[J];哈尔滨工业大学学报;2004年09期
5 张立勋;董玉红;王怀军;;基于半物理仿真技术的机电伺服系统模型辨识研究[J];机电一体化;2006年02期
6 李开生,张慧慧,费仁元,宗光华;国外服务机器人的发展动态和前景[J];制造业自动化;2000年06期
7 丁海曙,王广志,周凌宏,唐英,张通,李存江,颜振瀛;偏瘫步态的检测和分析[J];清华大学学报(自然科学版);1995年01期
8 丁志中,叶中付;频谱无混叠采样和信号完全可重构采样[J];数据采集与处理;2005年03期
9 徐梓斌,闵剑青,黄小莹,沈国珍;基于MATLAB的单缸内燃机曲柄连杆机构动力分析[J];现代机械;2004年03期
10 金德闻,张济川;康复工程学的研究与发展[J];现代康复;2000年05期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈玉,温阳东;分布式配电自动化系统的研究[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2005年03期
2 乔维德;;感应电机的模糊免疫控制研究[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2009年03期
3 周娟利;党智乾;;基于自调整模糊控制的直线电机矢量控制系统[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2009年03期
4 范恩强;李洪文;;远距离、大空间火灾预警系统介绍[J];安防科技;2008年05期
5 张建功;刘宝权;刘佳伟;;液压AGC电液伺服系统单神经元自适应控制与仿真研究[J];鞍钢技术;2006年03期
6 刘灵芝;;基于ADVISOR的电动汽车性能仿真研究[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2006年03期
7 安宗权,汪云祥;PCB排版对提高单片机应用系统可靠性的研究[J];安徽工程科技学院学报;2002年03期
8 武昌俊;PID模糊控制器的改进[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2004年01期
9 康国磊;黄春;江泳;;智能烟叶烤房控制系统的设计[J];安徽农业科学;2009年14期
10 陈小莉,钟生海;MATLAB在光学实验中的应用[J];安康师专学报;2003年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 龙威;袁锐波;曾浩;张宗成;;压电式气动伺服阀控制策略的研究[A];第十五届流体动力与机电控制工程学术会议论文集[C];2011年
2 胡伟明;;基于STM32纯电动汽车电驱控制研究[A];“2011西部汽车产业·学术论坛”暨四川省汽车工程学会四届第九次学术年会论文集[C];2011年
3 修杰;夏长亮;;开关磁阻电机的模糊自适应PID控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 徐小娟;刘志远;;基于MATLAB的车载CAN网络模拟技术[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 乔美英;兰建义;;模糊逻辑神经网络控制在交流调速系统中的仿真研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
6 席毅;许芳;陈虹;刘明星;;基于FPGA/SOPC的开放式控制器设计测试系统研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
7 张维煜;阮颖;嵇尚华;孙晓东;朱熀秋;;交流混合磁轴承变刚度系数分析与控制系统研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年
8 黄波;林健;;直接转矩控制在拖动技术中的仿真与分析[A];煤炭机电与自动化实用技术[C];2012年
9 王卓;王珍涛;周志雄;;KY-310B型牙轮钻机自动化进展述评[A];矿山企业节能减排与循环经济高峰论坛论文集[C];2010年
10 张书杰;;行星搅拌器装置在搅拌球磨机中的应用研究[A];2010'中国矿业科技大会论文集[C];2010年
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1 李莎莎;反辐射导弹仿真系统技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 冷欣;船用增压锅炉汽包水位预测控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 杜宏旺;接管焊接机器人关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 姜国强;弓网滑动电接触摩擦磨损行为研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
5 罗清林;抗强振动干扰数字涡街流量计信号处理方法研究与低功耗实现[D];合肥工业大学;2010年
6 尹安东;基于混合系统理论的混合动力客车控制策略和参数优化研究[D];合肥工业大学;2010年
7 杨金辉;数字化PWM逆变系统控制关键技术研究及其应用[D];湖南大学;2010年
8 张红兵;基于ARM的双丝脉冲MIG高速焊分布式控制系统的研究[D];华南理工大学;2010年
9 程如岐;基于Z拓扑的光伏并网逆变器研究[D];南开大学;2010年
10 南栋祥;具突变性对象的量子神经网络突变波函数及权重波函数的分析与研究[D];昆明理工大学;2009年
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1 冯小冬;基于模糊PID控制的呼吸机压力控制研究[D];南京医科大学;2010年
2 杨亮;基于DSP的交流异步电动机变频调速技术研究[D];安徽工程大学;2010年
3 汪步云;水下作业机械手抓取力伺服控制的研究[D];安徽工程大学;2010年
4 邵建桥;液压混合动力汽车能量再生系统特性仿真研究[D];山东科技大学;2010年
5 岳光亮;基于液压制动行星调速软起动系统的研究设计[D];山东科技大学;2010年
6 王岩庆;高校用水计量与远程抄表管理系统的设计[D];山东科技大学;2010年
7 高丽丽;大功率电动汽车多功能智能快速充电机的研究[D];山东科技大学;2010年
8 刘鲁艳;基于PJR-2X型喷浆机器人的开放式算法平台研究与设计[D];山东科技大学;2010年
9 赵杰;基于无线传输的主井绞车温度监测系统设计[D];山东科技大学;2010年
10 滕景忠;智能瓦斯传感器的研制[D];山东科技大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 曹克利,王直中,王开羲;16通道人工耳蜗植入装置的原理和研制[J];北京生物医学工程;1994年03期
2 张立勋,董玉红,路敦民;五连杆式人机合作机器人运动学及动力学研究[J];哈尔滨工程大学学报;2004年03期
3 杜志江;孙立宁;富历新;;外科手术机器人技术发展现状及关键技术分析[J];哈尔滨工业大学学报;2003年07期
4 何清华,黄素平,黄志雄;智能轮椅的研究现状和发展趋势[J];机器人技术与应用;2003年02期
5 张立勋,路敦民,王岚,沈锦华,R.Bernhardt;基于差动机构的五连杆式人机合作机器人的动力学分析[J];机器人;2004年02期
6 丁海曙,王广志,黄欣,丁辉,容观澳;用PSD传感器实现多点运动轨迹的二维和三维实时检测[J];清华大学学报(自然科学版);1992年04期
7 丁海曙,王广志,周凌宏,唐英,张通,李存江,颜振瀛;偏瘫步态的检测和分析[J];清华大学学报(自然科学版);1995年01期
8 金德闻,王人成,白彩勤,黄昌华,张济川;电流变液智能下肢假肢摆动相控制原理与方法[J];清华大学学报(自然科学版);1998年02期
9 李秀红,吴凤林,任家骏;曲柄滑块机构的运动仿真系统[J];太原理工大学学报;2002年01期
10 高晓红,褚金奎,郭晓宁;齿轮连杆机构力分析与运动仿真[J];西安理工大学学报;2002年03期
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1 王云霞;单缸内燃机曲柄连杆机构动力学的计算机模拟研究[D];南京农业大学;2001年
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1 罗学明;机器人机构学基础[J];机器人;1985年05期
2 王楠;;小型工业机器人的设计状况与前景[J];广西轻工业;2008年03期
3 于殿勇,郑钢铁,孙序梁;蠕动式管内移动机构的一种模型[J];机器人;1994年05期
4 罗杨宇;李金泉;王健美;杨向东;陈恳;;人机合作机器人重力平衡设计[J];机器人;2006年05期
5 周学才,谢存禧;机器人理论关节参数的标定方法及软件设计[J];机器人;1991年04期
6 金万敏;姜剑虹;;机器人系统的KED方程及其求解[J];东南大学学报(自然科学版);1993年02期
7 王中双,陆念力,徐长顺;机器人机构动力学正问题的回转键合图法[J];中国机械工程;2004年12期
8 沈孝芹;于复生;张健;;一种砌砖机器人的结构设计[J];机电产品开发与创新;2007年02期
9 刘达;王田苗;;一种解析和数值相结合的机器人逆解算法[J];北京航空航天大学学报;2007年06期
10 陈安军,黄学玉;双臂机器人机构运动学分析[J];信阳师范学院学报(自然科学版);1995年02期
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1 黄立男;陈宏伟;叶晓勤;季林红;谢雁鸣;;变换式经皮电刺激在机器人辅助上肢运动康复的应用[A];第七届全国康复医学工程与康复工程学术研讨会论文集[C];2010年
2 陈宏伟;季林红;黄立男;;基于机器人辅助患肢自主循迹训练控制方法的研究[A];第七届全国康复医学工程与康复工程学术研讨会论文集[C];2010年
3 郭玉娟;牟培源;周宁新;白媛媛;刘爽;马敏涛;梁婷婷;;腹腔镜超声引导机器人辅助腹腔腹膜后巨大转移癌射频消融术[A];中国超声医学工程学会第八届全国腹部超声学术会议论文汇编[C];2010年
4 姚元庆;;机器人妇科手术[A];第四届全国不孕症暨保留生育功能微创手术研讨会论文集[C];2010年
5 史本康;Vincent P.Laudone;徐祗顺;;机器人辅助腹腔镜前列腺癌根治术860例报告[A];第十五届全国泌尿外科学术会议论文集[C];2008年
6 高江平;徐阿祥;陈光富;史立新;王威;董隽;卢锦山;朱捷;崔亮;张旭;;达芬奇机器人辅助腹腔镜手术在泌尿外科的应用[A];第十六届全国泌尿外科学术会议论文集[C];2009年
7 王成军;张东速;沈豫浙;;煤矿井下自主越障救援机器人特性分析[A];第五届全国煤炭工业生产一线青年技术创新文集[C];2010年
8 程玥;胡克俭;赵赟;赵强;徐德民;庄杏妹;刘祖赟;;机器人辅助下微创心脏手术的体外循环管理[A];第八届华东六省一市胸心血管外科学术会议论文汇编[C];2005年
9 张铁铮;周锦;金强;刁玉刚;;机器人辅助心脏手术的麻醉[A];2010中华医学会全国麻醉学术年会论文汇编[C];2010年
10 朱捷;高江平;徐阿祥;王威;董隽;崔亮;张科;张旭;;机器人辅助腹腔镜根治性膀胱切除、尿流改道(体外)术[A];第十六届全国泌尿外科学术会议论文集[C];2009年
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1 常丽君;美日专家带机器人展开沿岸检查[N];科技日报;2011年
2 记者 顾泳 通讯员 陈冯;达芬奇机器人善用“柳叶刀”[N];解放日报;2010年
3 王继荣刘泉;机器人辅助腹腔镜完成前列腺癌根治术[N];科技日报;2008年
4 姜微 秦嗣萃;我国首例机器人辅助冠状动脉搭桥术成功[N];中国医药报;2000年
5 本版编辑 齐攀 彭湛峰 张洁;医学领域的新新“人”类[N];医药经济报;2007年
6 ;如晨之阳必有中天之时[N];中国医药报;2003年
7 记者  赵宝玉;全国首例机器人辅助异地骨科手术在延安获成功[N];陕西日报;2006年
8 王继荣崔亮;机器人能做前列腺癌根治术[N];科技日报;2007年
9 马飞 记者 张哲浩;机器人辅助异地骨科手术获成功[N];科技日报;2006年
10 张安安 本报记者 张兴源 南卫东;北京——延安共享骨科专家资源[N];延安日报;2006年
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1 白殿春;下肢康复训练机器人控制策略与康复评价方法研究[D];沈阳工业大学;2011年
2 刘罡;多节履带式搜索机器人及其运动策略研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
3 李允旺;矿井救灾机器人行走机构研究[D];中国矿业大学;2010年
4 孙银山;基于三维超声图像的穿刺手术机器人辅助系统研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
5 赵子健;机器人辅助全膝关节置换手术系统的研究及其在临床前的应用[D];上海交通大学;2009年
6 董九志;带有主被动关节的辅助腹腔镜手术机器人研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
7 刘富强;行走辅助训练机器人研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
8 申抒含;机器人辅助膝关节手术系统设计与术后评价算法研究[D];上海交通大学;2010年
9 王猛;仿青蛙跳跃机器人的研制[D];哈尔滨工业大学;2009年
10 于秀丽;自行车机器人非线性系统的控制及实现[D];北京邮电大学;2010年
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1 彭锦波;助行机器人机构设计及样机研制[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 吕超;上肢偏瘫康复机器人研究[D];上海交通大学;2011年
3 王璟;下肢康复训练机器人手持控制器的研究[D];太原理工大学;2012年
4 李烨;社交机器人的自主性和群组倾向对于人做决策产生的影响[D];清华大学;2010年
5 王楠;胶囊机器人转弯动力学特性研究[D];大连理工大学;2010年
6 余月;经皮肾镜穿刺机器人的模型及样机的设计制作[D];南昌大学;2010年
7 李传格;助行机器人辅助导航系统的设计[D];浙江大学;2011年
8 张斯佳;橄榄型螺旋胶囊机器人的多机启动[D];大连理工大学;2011年
9 高青;山西长治久安变电站巡检机器人的应用研究[D];华北电力大学;2012年
10 邱雅番;项目教学法应用于基于机器人的通用技术教学的研究[D];福建师范大学;2012年
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