-
题名外骨骼助行机器人关节运动轨迹研究
- 1
-
-
作者
桓茜
陈宇
王伟
-
机构
陕西工业职业技术学院航空工程学院
成都航利(集团)实业有限公司
-
出处
《自动化仪表》
CAS
2024年第5期73-76,共4页
-
基金
陕西工业职业技术学院科研基金资助项目(2023YKYB-036)。
-
文摘
外骨骼助行机器人耦合在人体下肢各关节处实现整体协调运动。有效、合理的关节运动轨迹对于外骨骼的辅助运动至关重要。通过对助行机器人结构特征及关节运动角度的分析,采用D-H参数法建立了外骨骼机器人在矢状面内的正向和逆向运动学模型,并通过位姿变换求解出各关节变化量。针对外骨骼助行机器人关节运动进行轨迹规划,利用Matlab Robotics Toolbox中的link函数建立了外骨骼二连杆机构的三维仿真模型,并采用五次多项式插值函数对外骨骼髋关节、膝关节进行了关节轨迹规划。仿真得到关节位移、速度和加速度三个运动轨迹曲线。仿真结果光滑连续,符合外骨骼辅助运动的特征。该研究能够为外骨骼助行机器人的控制设计提供参考。
-
关键词
外骨骼助行机器人
神经网络
位置跟踪误差
运动学模型
D-H参数法
轨迹规划
-
Keywords
Exoskeleton assisted walking robot
Neural network
Position tracking error
Kinematic model
D-H parametric method
Trajectory planning
-
分类号
TH-39
[机械工程]
-
-
题名外骨骼助行机器人连续步态规划分析
被引量：3
- 2
-
-
作者
桓茜
王伟
-
机构
陕西工业职业技术学院航空工程学院
西安工业大学光电工程学院
-
出处
《机械设计与制造工程》
2021年第4期26-30,共5页
-
基金
陕西工业职业技术学院科研基金资助项目(2020YKYB-041)
引进高层次人才科研启动基金资助项目(2020-02)。
-
文摘
外骨骼式下肢助行机器人的步态轨迹是当今研究的热点问题,稳定合理的步态运动是外骨骼有效辅助人体的基本保障。针对外骨骼式下肢助行系统的步态轨迹问题,基于零力矩点(ZMP)理论,采用五点规划法将人体步态划分为5个特殊姿态点,并求解相应的位置和角度坐标。利用MATLAB平台的三次样条插值函数模块,求解这些特殊点的三次样条曲线,仿真出髋关节和踝关节的轨迹曲线。最后根据ZMP动态轨迹方程,求解外骨骼系统的ZMP曲线,结果表明步态轨迹连续光滑,与理想的重心轨迹方向一致,符合外骨骼系统的轨迹路径要求。
-
关键词
外骨骼助行机器人
步态规划
零力矩点
MATLAB仿真
-
Keywords
exoskeleton walking robot
gait planning
zero moment point
MATLAB simulation
-
分类号
TH113.2
[机械工程—机械设计及理论]
TP242
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
-
-
题名外骨骼助行机器人的人机耦合运动特性
被引量：3
- 3
-
-
作者
陈勇
李荣华
张连东
-
机构
大连交通大学机械工程学院
-
出处
《现代机械》
2016年第2期1-5,共5页
-
基金
国家自然科学基金项目(51305055)
辽宁省高等学校杰出青年学者计划项目(LJQ2015018)
辽宁省自然科学基金项目(2015020107)
-
文摘
利用Motion Analysis三维动作捕捉分析系统,实时记录人体在平地行走的运动过程,获得了步态参数,通过分组对比,研究了老年人的行走特点。根据老年人的运动特性,设计了一种老年人外骨骼助行机器人,建立了穿戴者与外骨骼助行机器人的人机耦合模型,研究了人机耦合运动特性,为外骨骼助行机器人的耦合仿生设计提供了运动学基础。
-
关键词
外骨骼助行机器人
人机耦合
运动特性
老年人
仿生设计
-
Keywords
walking-aid exoskeleton robot
man-machine coupling
kinematics
old people
bionic design
-
分类号
TP242
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
-
-
题名穿戴式下肢外骨骼助行机器人系统研究
被引量：19
- 4
-
-
作者
霍金月
喻洪流
王峰
倪伟
王多琎
胡冰山
-
机构
上海理工大学康复工程与技术研究所
上海康复器械工程技术研究中心
民政部神经功能信息与康复工程重点实验室
-
出处
《中国康复理论与实践》
CSCD
北大核心
2019年第4期481-486,共6页
-
基金
国家自然科学基金项目(No.61473193)
上海康复器械工程技术研究中心资助项目(No.15DZ2251700)~~
-
文摘
目的提出一种新型轻量化穿戴式下肢外骨骼助行机器人系统,探究其辅助步态紊乱者和T4脊髓节段以下损伤的截瘫患者(排除双下肢肌痉挛和明显疼痛者)实现行走及姿态变换康复训练的可行性。方法设计髋关节双电机主动驱动,膝关节被动四连杆模拟人体运动瞬心变化的主被动混合式可穿戴下肢外骨骼助行机器人结构,基于模块化设计思想,提出以STM32F767IGT6及外围电路为主控制器,包含姿态采集、电源和拐杖模块的控制系统。以正常人穿戴该外骨骼机器人进行平地、斜坡及姿态变换实验,分析运动过程中髋、膝、踝关节角度,并对比正常人穿戴和未穿戴该机器人股外侧肌和股内侧肌的肌电信号。结果穿戴者可实现仅基于该外骨骼机器人系统辅助的坐下-站立姿态变换以及平地/斜坡行走,且髋、膝、踝关节角度与正常人行走变化趋势基本一致,穿戴该机器人相比未穿戴行走时,股外侧肌和股内侧肌肌电信号均降低。结论该主被动混合式可穿戴下肢外骨骼助行机器人在仅髋关节两个电机驱动下,依然可实现行走及姿态变换的康复训练,验证了髋关节双电机主动驱动、膝关节被动四连杆结构的下肢外骨骼助行机器人系统帮助截瘫患者和步态紊乱者行走康复的可行性。
-
关键词
下肢外骨骼助行机器人
行走康复
髋
膝
-
Keywords
lower extremity exoskeleton assisted robot
walking rehabilitation
hip joint
knee joint
-
分类号
R496
[医药卫生—康复医学]
-
-
题名下肢外骨骼助行机器人神经网络自适应滑模控制研究
被引量：1
- 5
-
-
作者
邢文琪
郭旭东
肖建如
郝又国
贺全森
-
机构
上海理工大学健康科学与工程学院
上海市长征医院
上海市普陀区人民医院
-
出处
《建模与仿真》
2022年第2期288-296,共9页
-
文摘
穿戴式下肢外骨骼助行机器人是一种能够辅助人体进行仿人式步态运动的智能一体化设备,该系统需要良好的轨迹跟踪效果。为提高穿戴式下肢外骨骼助行机器人的轨迹跟踪精度及稳定性,基于拉格朗日法建立动力学模型,研究分析RBF神经网络自适应滑模控制算法。通过MATLAB-Simulink仿真,对比分析滑模算法和RBF神经网络自适应滑模控制算法,获得了两种算法下髋关节、膝关节的角位移及角速度控制曲线及力矩,并对比了两种算法的位置跟踪误差。实验结果表明,相比于滑模控制算法,RBF神经网络自适应滑模控制可以改善抖振情况,提高控制精度和抗干扰能力。
-
关键词
穿戴式下肢外骨骼助行机器人
动力学模型
轨迹跟踪
RBF神经网络
-
分类号
TP2
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
-
