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题名助力下肢外骨骼双膝蹲-起立过程动力学研究
被引量：1
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作者
许鸿谦
刘放
张斌
朱粤
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机构
西南交通大学机械工程学院
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出处
《机械设计与制造》
北大核心
2018年第5期218-220,224,共4页
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基金
国家自然科学基金项目(51175442)
中央高校基本科研业务费专项资金资助(2010ZT03)
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文摘
为研究助力下肢外骨骼双膝蹲-起立过程中各关节的驱动力矩,将助力下肢外骨骼视为三自由度的刚性结构系统,建立动力学模型。以达朗贝尔定理推导出双膝蹲-起立过程动力学表达式。为实现助力下肢外骨骼与人体高度偕行,对人体双膝蹲-起立运动过程进行实验分析,以MATLAB为平台分别对负重40kg和无负重下肢外骨骼各关节驱动力矩进行数值计算。根据分析结果得,膝关节在负重40kg时驱动力矩最大,峰值为209.20N·m,平均为75.85N·m;髋、踝关节驱动力矩相对较小,工作能耗低,在无负重状态下仍需9.87N·m和38.80N·m的驱动力矩,能量损失较多;踝关节为保持稳定性导致有较大波动。
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关键词
助力下肢外骨骼
双膝蹲-起立
棍图模型
驱动力矩
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Keywords
Power-Assisted Lower Extremity Exoskeleton
Deep Squat-Rise Process
Stick Diagram
Driving Torque
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分类号
TH16
[机械工程—机械制造及自动化]
TP391.9
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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题名助力下肢外骨骼行走过程运动学研究
被引量：4
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作者
许鸿谦
刘放
南婧雯
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机构
西南交通大学机械工程学院
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出处
《机械设计与制造》
北大核心
2019年第7期99-102,共4页
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基金
四川省国际合作计划(2016HH0032)
中央高校基本科研业务费专项资金(2010ZT03)
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文摘
助力下肢外骨骼在行走过程的各关节角的运动学规律是研究下肢助力外骨骼的关键,其行走动作与人体行走动作有着高度的偕行性。通过光学捕捉系统结合高速摄像机获得人体不同状态下行走动作的空间坐标点,建立人体行走的棍图模型,基于MATLAB平台拟合负重为0kg、10kg、30kg、50kg行走速度为3km/h、4km/h、4.8km/h、6km/h的关节角运动学方程,结合西南交通大学第二代助力下肢外骨骼计算膝关节处驱动液压缸的线速度。实验结果为液压缸的选型、驱动控制系统的设计提供了理论基础。
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关键词
助力下肢外骨骼
行走过程
棍图模型
驱动液压缸线速度
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Keywords
Power-Assisted Lower Extremity Exoskeleton
Walking Process
Stick Diagram
Linear Velocity of Hydraulic Cylinder
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分类号
TH16
[机械工程—机械制造及自动化]
TH112
[机械工程—机械设计及理论]
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题名助力下肢外骨骼直立行走过程研究
- 3
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作者
许鸿谦
刘放
南婧雯
朱粤
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机构
西南交通大学机械工程学院
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出处
《机械设计与制造》
北大核心
2020年第6期269-272,共4页
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基金
四川省国际合作计划(2016HH0032)。
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文摘
助力下肢外骨骼在行走过程的各关节角的运动学规律是研究下肢助力外骨骼的关键,其行走动作与人体行走动作有着高度的偕行性.通过光学捕捉系统结合高速摄像机获得人体不同状态下行走动作的空间坐标点,建立人体行走的棍图模型,基于MATLAB平台拟合负重为0kg、10kg、30kg行走速度为3km/h、4km/h、6km/h的关节角运动学方程,结合西南交通大学第二代助力下肢外骨骼计算膝关节处驱动液压缸的线速度及线加速度.实验结果为液压缸的选型、驱动控制系统的设计提供了理论基础.
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关键词
助力下肢外骨骼
行走过程
棍图模型
驱动液压缸运动性
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Keywords
Power-Assisted Lower Extremity Exoskeleton
Bipedalism-Walking Process
Stick Diagram
Motility of Hydraulic Cylinder
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分类号
TH16
[机械工程—机械制造及自动化]
TH112
[机械工程—机械设计及理论]
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