7-dof下肢外骨骼机器人驱动系统的设计与仿真

《7-dof下肢外骨骼机器人驱动系统的设计与仿真》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、厦门大学学位论文原创性声明本人呈交的学位论文是本人在导师指导下，独立完成的研究成果。本人在论文写作中参考其他个人或集体已经发表的研究成果，均在文中以适当方式明确标明，并符合法律规范和《厦门大学研究生学术活动规范(试行)》。另外，该学位论文为()课题(组)的研究成果，获得()课题(组)经费或实验室的资助，在()实验室完成。(请在以上括号内填写课题或课题组负责人或实验室名称，未有此项声明内容的，可以不作特别声明。)声明人(签名)：乃寥7,／"4∥年妨彩日Ill-J大学学位论文著作权使用声明f㈣嬲本人同意厦门大学根据《中华人民共和国学

2、位条例暂行实施办法》等规定保留和使用此学位论文，并向主管部门或其指定机构送交学位论文(包括纸质版和电子版)，允许学位论文进入厦门大学图书馆及其数据库被查阅、借阅。本人同意厦门大学将学位论文加入全国博士、硕士学位论文共建单位数据库进行检索，将学位论文的标题和摘要汇编出版，采用影印、缩印或者其它方式合理复制学位论文。本学位论文属于：()1．经厦门大学保密委员会审查核定的保密学位论文，于年月日解密，解密后适用上述授权。／(乙12．不保密，适用上述授权。(请在以上相应括号内打“√’’或填上相应内容。保密学位论文应是已经厦门大学保密委员会

3、审定过的学位论文，未经厦门大学保密委员会审定的学位论文均为公开学位论文。此声明栏不填写的，默认为公开学位论文，均适用上述授权。)声明人(签名)．多S-獬矽年51Z汐摘要下肢外骨骼机器人是一种可穿戴、交互式仿生机器人，其类似人体外骨骼，通过穿戴在人体身上，与人体行动保持一致，达到辅助人体运动的目的。本文介绍了下肢外骨骼机器人的结构设计与优化、液压驱动系统设计、数学模型的建立，以及基于MATALAB、AMESim平台的仿真分析。其结构设计主要包括各关节的设计和优化，所设计机器人为7自由度，基本能复现人体下肢的所有运动功能。其驱动系统

4、采用液压驱动，本文通过2种方案的对比优化，设计了合理的液压驱动系统和轻型液压缸，满足了机器人的工作要求。而液压系统阀控缸数学建模的建立，是实现关节连续、稳定控制的基础。最后运用AMESim平台软件建模仿真，验证理论计算的正确性和液压系统的性能。设计出来的下肢外骨骼机器人机构高度范围为1051mm．-～1251mm，宽度最大为654mm，脚掌长度为385mm。除了踝关节的背屈／跖屈方向的转动外，可满足人体下肢各个关节不同方向的转动要求。其适合对象为：髋关节到地面的距离在85lmm'---"1051mm范围内，臀宽不超过375mm，

5、体重不超过80kg的人。关键词：外骨骼机器人液压系统AMESim仿真AbstractLowerlimbexoskeletonrobotlikesainsectexoskeleton，isawearable，interactivebionicrobot．Inthispaper,itcontainsfourpartsmostly：designandoptimizethestructureofexoskeletonrobot，hydraulicdrivesystemdesign，thefoundationofmathematicalm

6、odelsandsimulationanalysisbasedonAMESim．Thestructuredesignmaincontainsjointsdesignandoptimization，itCanrecurallfunctions，with7-DOF，ofhumanlowerlimbbasically．Thedrivesystemadoptshydraulicpressuresystemanddifferentialconnection．Thedifferentialhydrauliccylinderraisesthe

7、efficiencyanddecreasesthelossoftheenergy．Accordingtotheworkingprincipleofvalve-controlledcylindersystem，themathematicalequationofthesystemWasestablished．Finally，useAMESimtoverifytheperformanceofthehydraulicsystem．Theheightrangeofthemechanicalstructureofthelowerlimbex

8、oskeletonrobotis1051mmto1251mm．Itsmaximumlengthis654mmandthewidthis385mm．Inadditiontotheanklerotationinthedirectionofdorsiflexion／p