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《哈尔滨工程大学》 2010年
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套装式机器人设计与实验研究

包世萍  
【摘要】:套装式机器人是帮助老年人和体弱者独立行走的一种机器人。套装式机器人技术的研究,对于提高各种由疾病、交通事故引起的下肢运动功能障碍、运动和神经损伤的康复治疗效果有着重要的意义,同时对减轻社会负担也有着重要的实际意义。 首先介绍了套装式机器人的国内外研究现状,在详细的分析套装式机器人技术难点的基础上,设计了机器人的总体方案。在机器人的结构设计中,依据拟人化的设计思想,考虑人体下肢的结构和运动特点,设计了具有8自由度的助力机器人。机器人的髋、膝关节分别由电机通过丝杠螺母机构驱动。根据人体膝关节的结构特点,采用优化设计的方法,设计了四杆仿生膝关节。控制系统的设计采用分散式的上下两级的控制方式。 应用D-H法对机器人进行了运动学分析,建立了机器人的运动学方程。并且搭建了机器人单腿的SimMechanics仿真模型,对运动学方程进行了验证。根据获得的人体步态规律,采用三次样条插值的方法,对机器人髋、膝关节角度变化规律进行了规划。 基于dSPACE建立了机器人单腿半物理实验系统,对机器人腿进行了位置闭环控制。主要进行了机器人单腿的空载阶跃、正弦响应和带负载步行实验,实验结果表明机器人能够实现步行规律,具有较强的负载能力。
【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

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 杨杰乾;下肢外骨骼助力机器人系统研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 牛彬;可穿戴式的下肢步行外骨骼控制机理研究与实现[D];浙江大学;2006年
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 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
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 陈峰;可穿戴型助力机器人技术研究[D];中国科学技术大学;2007年
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中国硕士学位论文全文数据库 前8条
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【二级参考文献】
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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10 耿亮;输电线路除冰机器人越障机械臂控制研究[D];兰州理工大学;2010年
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