發(fā)布時間：2025-06-18 23:54

　　隨著人口老齡化加劇,腦卒中的發(fā)病率逐漸升高,腦卒中是導(dǎo)致患者偏癱,失去運(yùn)動能力的主要疾病之一。醫(yī)學(xué)表明,合理的康復(fù)訓(xùn)練可使患者再次獲得運(yùn)動能力。下肢外骨骼是輔助患者康復(fù)訓(xùn)練的一種特殊機(jī)器人,基于模型的控制是提高外骨骼控制性能的有效方法,但由于下肢外骨骼存在建模不精確和未知干擾,給外骨骼軌跡的精確控制帶來很大影響。本文以下肢外骨骼為研究對象,以提高軌跡跟蹤性能為目標(biāo),針對在建模誤差和外部干擾情況下提高軌跡跟蹤性能,開展以下研究工作:(1)設(shè)計一款下肢外骨骼,包括機(jī)械結(jié)構(gòu)、液壓系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)。應(yīng)用ABAQUS對腿部連桿進(jìn)行應(yīng)力應(yīng)變分析,在保證強(qiáng)度的前提下提高結(jié)構(gòu)剛度。以功率匹配為原則設(shè)計外骨骼的液壓系統(tǒng)。以易于實(shí)現(xiàn)編程為目的確定基于快速控制原型技術(shù)的控制方案。(2)根據(jù)幾何關(guān)系和拉格朗日法建立下肢外骨骼的運(yùn)動學(xué)與動力學(xué)模型,解算液壓缸位移和關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角的傳遞關(guān)系,推導(dǎo)閥控非對稱缸的固有頻率,進(jìn)而建立閥控非對稱缸液壓動力元件的數(shù)學(xué)模型,并結(jié)合機(jī)構(gòu)動力學(xué)模型建立下肢外骨骼的整體動力學(xué)模型,應(yīng)用MATLAB/Simulink軟件進(jìn)行仿真驗(yàn)證。(3)綜合考慮下肢外骨骼的模型不確定性和外部干擾,...

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1以色列Rewalk外骨骼

第1章緒論-3-入踝關(guān)節(jié)的姿態(tài)控制。外骨骼除了用于康復(fù)醫(yī)療外，在軍事上也會廣泛應(yīng)用。美國伯克利2004年研發(fā)的第一代外骨骼BLEEX[7]，如圖1-3所示，BLEEX旨在提高士兵作戰(zhàn)時的負(fù)重能力，協(xié)助人體完成搬運(yùn)、長途跋涉、攀巖等高體能消耗行動。該外骨骼單腿具有8個自由度，其中髖....

圖1-2瑞士LOKOMAT外骨骼

第1章緒論-3-入踝關(guān)節(jié)的姿態(tài)控制。外骨骼除了用于康復(fù)醫(yī)療外，在軍事上也會廣泛應(yīng)用。美國伯克利2004年研發(fā)的第一代外骨骼BLEEX[7]，如圖1-3所示，BLEEX旨在提高士兵作戰(zhàn)時的負(fù)重能力，協(xié)助人體完成搬運(yùn)、長途跋涉、攀巖等高體能消耗行動。該外骨骼單腿具有8個自由度，其中髖....

圖1-3美國伯克利BLEEX外骨骼

第1章緒論-3-入踝關(guān)節(jié)的姿態(tài)控制。外骨骼除了用于康復(fù)醫(yī)療外，在軍事上也會廣泛應(yīng)用。美國伯克利2004年研發(fā)的第一代外骨骼BLEEX[7]，如圖1-3所示，BLEEX旨在提高士兵作戰(zhàn)時的負(fù)重能力，協(xié)助人體完成搬運(yùn)、長途跋涉、攀巖等高體能消耗行動。該外骨骼單腿具有8個自由度，其中髖....

圖1-4美國伯克利HULC外骨骼

第1章緒論-3-入踝關(guān)節(jié)的姿態(tài)控制。外骨骼除了用于康復(fù)醫(yī)療外，在軍事上也會廣泛應(yīng)用。美國伯克利2004年研發(fā)的第一代外骨骼BLEEX[7]，如圖1-3所示，BLEEX旨在提高士兵作戰(zhàn)時的負(fù)重能力，協(xié)助人體完成搬運(yùn)、長途跋涉、攀巖等高體能消耗行動。該外骨骼單腿具有8個自由度，其中髖....

本文編號：4050533