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文檔簡(jiǎn)介
1、進(jìn)入二十一世紀(jì)以來(lái),我國(guó)人口老齡化現(xiàn)象日益嚴(yán)重,交通事故、自然災(zāi)害所造成的肢體損傷人數(shù)也逐漸增加。如何解決老弱傷殘人員的正常行走問(wèn)題已經(jīng)成為了社會(huì)熱點(diǎn)。本課題開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)了一套外骨骼協(xié)調(diào)控制系統(tǒng),充分發(fā)揮人的動(dòng)作導(dǎo)向能力和機(jī)器人的承載能力,實(shí)現(xiàn)了外骨骼的助行目的。系統(tǒng)包括髖關(guān)節(jié)式下肢助力外骨骼、協(xié)調(diào)控制策略和軟硬件平臺(tái)。
首先,結(jié)合項(xiàng)目的設(shè)計(jì)要求、人體步態(tài)周期特性和髖關(guān)節(jié)的生理學(xué)特性,設(shè)計(jì)了一款下肢髖關(guān)節(jié)式助力外骨骼。通過(guò)對(duì)外骨骼
2、機(jī)構(gòu)的建模與動(dòng)力學(xué)分析,探討了外骨骼的動(dòng)力學(xué)特性。
其次,設(shè)計(jì)了氣囊式力傳感器用于大腿肌肉力的采集實(shí)驗(yàn),詳細(xì)分析了肌肉力在步態(tài)周期中的變化規(guī)律。基于步態(tài)周期中髖關(guān)節(jié)的角速度、角加速度和大腿肌肉力的變化特性,開(kāi)發(fā)了模糊控制算法。針對(duì)模糊控制存在的牽扯感缺點(diǎn),本文研究使用CPG學(xué)習(xí)算法來(lái)學(xué)習(xí)模糊控制輸出。根據(jù)兩種算法本文提出了基于閾值的協(xié)調(diào)控制策略。
另外,搭建了系統(tǒng)軟硬件平臺(tái),主要包括編碼器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和主控制板。然后
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