液压式负重外骨骼机器人设计与仿真

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1、万方数据论文题目：液压式负重外骨骼机器人设计与仿真作者姓名：专业名称：指导教师：论文提交日期：2Q量垒生垒旦论文答辩日期：至Q曼垒生重旦授予学位日期：塑丝笪垦宜入学时间：研究方向：职称：篓万方数据DESIGNANDSIMI丁I。ATIoNoNoFHYDRAUUCWEIGHTBEARD叮GEXoSKELETONROBoTAThesisSubmittedinPartialFuWdimentoftheRequirementsoftheDegreeofMASTERoFPⅢLOSOPHYShandongUniversityofScienc

2、eandTechnologyWangRongzhengSupervisor：ProfessorFanBinghuiCollegeofMechanicalandElectronicEngineeringJune2014万方数据声明本人呈交给山东科技大学的这篇硕士学位{幻C，除了所列参考文献和世所公认的文献外，全部是本人在导师指导下的研究成果。该论文资料尚没有呈交于其它任何学术机关作鉴定。硕士生签名：￡蘖脖日期：驯悔多习阍．Ideclarethatthisdissertation，submittedinfulfillmentofth

3、erequirementsfortheawardofMasterofPhilosophyinShandongUniversityofScienceandTechnology,iswhollymyownworkunlessreferencedofacknowledge．Thedocumenthasnotbeensubmittedforqualificationatanyotheracademicinstitute．s；gnature：嘲叼娴Date：冽牛Z．10．万方数据山东科技大学硕士学位论文摘要本论文主要对液压式外骨骼机器人进

4、行了机械结构设计、动力学性能仿真和液压系统仿真的研究。本文主要内容在搜集了大量国外和国内在外骨骼机器人领域的开发产品、设计发明专利、和研究进展等资料，提出了自己的外骨骼设计思想。该机器人的设计初衷是能够达到方便地穿戴在正常人的身上，在背负重物地情况下，穿戴液压式外骨骼的使用者能够完成长距离的远程跋涉，外骨骼减小人自身的能量消耗，实现提高人的负重能力的目的。本文应用三维造型软件Solidworks对液压式外骨骼机器人的机械结构进行了创新性设计，在满足人体工程学的要求下，对踝关节、膝关节、髋关节以及负重结构进行了重新设计；利用Maf

5、lab软件对髋关节和膝关节的液压缸安装位置进行了优化，得到了最优安装位置；利用动力学仿真分析软件ADAMS，对髋关节和膝关节的液压缸的运动学和动力学性能进行仿真，得到了最适合人穿戴时的驱动力变化规律；针对外骨骼机器人的穿戴和使用要求，对外骨骼机器人的液压系统和液压元件进行了设计计算和验算，得到了液压元件选型的合适参数；利用EASY5控制仿真软件的液压系统仿真模块，对外骨骼液压系统的运动学和动力学性能进行仿真，研究各关节液压缸的动态性能对液压系统的影响，得到了液压系统的仿真数据，为外骨骼机器人对步态的精确控制提供了数据支持。关键词

6、：外骨骼机器人，Solidworks，人体工程学，Matlab，ADAMS，EASY5，步态精确控制万方数据山东科技大学硕士学位论文Thispapermainlyfocusesontheinvestigationofhydraulicexoskeletonrobotmechanicalstructuredesign、dynamicsimulationanddynamicperformanceofthehydraulicsystemsimulation．Thedesignercollectedalargenumberofmodem

7、developedproducts、patents、andotherforeignanddomesticresearchprogre鸥inthefieldofexoskeletonrobotdevelopment．Theauthorputforwardhisownexoskeletondesignideas．Therobotisdesignedtobeabletoreacheasilyworninanormalbody,inthecaseofcanyingheavyloads．Wearinghydraulicexoskeleto

8、n，theuserisabletocompleteremotejoumeyandcompletelong-distanceremotetravel,reducingpeople’Sownenergyconsumptiontoachievethepurposeof