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基于虚拟样机的外骨骼关节力矩驱动特性分析

李贤坤 刘放 迟振华 赵兴忠

李贤坤, 刘放, 迟振华, 赵兴忠. 基于虚拟样机的外骨骼关节力矩驱动特性分析[J]. 机械科学与技术, 2014, 33(12): 1807-1810. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.2014.1209
引用本文: 李贤坤, 刘放, 迟振华, 赵兴忠. 基于虚拟样机的外骨骼关节力矩驱动特性分析[J]. 机械科学与技术, 2014, 33(12): 1807-1810. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.2014.1209
Li Xiankun, Liu Fang, Chi Zhenhua, Zhao Xingzhong. Analysis of the Driving Characteristics of Exoskeleton Joint Torque Based on the Virtual Prototype[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2014, 33(12): 1807-1810. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.2014.1209
Citation: Li Xiankun, Liu Fang, Chi Zhenhua, Zhao Xingzhong. Analysis of the Driving Characteristics of Exoskeleton Joint Torque Based on the Virtual Prototype[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2014, 33(12): 1807-1810. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.2014.1209

基于虚拟样机的外骨骼关节力矩驱动特性分析

doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.2014.1209
基金项目: 

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项目(2010ZT03)资助

详细信息
    作者简介:

    李贤坤(1988- ),硕士研究生,研究方向为机械动力学及结构强度,lixk3649@163.com。

    通讯作者:

    刘放,高级工程师,博士,liufang@swjtu.edu.cn。

Analysis of the Driving Characteristics of Exoskeleton Joint Torque Based on the Virtual Prototype

  • 摘要: 针对需要与人体高度偕行的外骨骼,采用基于运动生物力学分析方法,对外骨骼进行运动仿真.对人体运动分析,采用连续体离散化-离散体连续化的思路.连续体离散化利用高速摄像机与光学动作捕捉系统测试人体关节在人体运动时的空间三维坐标.离散体连续化采用最小二乘法对测试数据进行拟合分析得到可以应用于外骨骼人体运动模型.建立外骨骼虚拟样机,将人体运动模型应用于外骨骼虚拟样机中仿真,得到运动时外骨骼各关节处受力曲线,分析关节力矩驱动特性,其中最大受力和力矩都在左膝关节处,分别为450 N和68N.m,对外骨骼设计制造时材料选择、结构设计有着重要作用.
  • [1] 刘放,程文明,邹钱涌,等基于缓冲结构设计的携行式 外骨骼研究[J]机械设计与研究,2012,28(5);37-40 Liu F,Cheng WM,Wu Q Y,et al.Research of portable exoskeleton based on buffer design[J]Machine Design and Research,2012,28(5):37-40(in Chinese)
    [2] 朱建功,董大伟,孙俊刚,等-种新型的空间仿生机械 腿的机构设计与研究[J]机械设计与制造,2012, (3):18-20 Zhu J G,Dong DW,Sun J G,et al.Design and analysis of a new special bionic: mec:hanic:al leg[J]Machinery Design&Manufactaure,2012,(3):18-20(in Chinese)
    [3] Chu A.Design of the Berkeley lower extremity exoskeleton (BLEEX)[D].USA:University of California Berkeley, 2005
    [4] 陈聪,陈乐生基于ADAMS的六自由度运动平台运动 学分析[J]福州大学学报,2007,35(1);70-75 Chen C,Chen L S.Kinematict、of 6-DOF motion platform based on ADAMS[J]Journal of Fuzhou University, 2007,35(1);70-75(in Chinese)
    [5] 刘放,程文明,邹钱涌基于刚柔藕合系统的人体外骨 骼研究[J]机械科学与技术,2013,32(5);688-692 Liu F,Cheng WM,Wu Q Y.Research on Human exoskeleton based on rigid-flexible coupling system[J] Mechanical Seience and Technology for Aerospace Engineering,2013,32 (5);688-692(in Chinese)
    [6] 刘放,程文明,赵南,等基于自由度藕合的携行式外骨 骼机械结构有限元分析[J]机械设计,2012,29(10): 59-62 Liu F,Cheng WM,Zhao N,et al.Finite element analysis of exoskeleton mechanical based on degree of freedom[J].Journal of Machine Design,2012,29(10): 59-62(in Chinese)
    [7] 李勇基于多摄像机人体运动跟踪方法研究与实现[D] 长沙:湖南大学,2011 Li Y.The research and implementation on human motion tracking based on multi-ameras[D]Changsha:Hunan University,2011(in Chinese)
    [8] 赵彦峻人体下肢外骨骼工作机理研究[D]南京:南 京理工大学,2006 Zhang Y J.The work mechanism study of human lower extremity exoskeleton [D].Nanjing ; Nanjing University of Seience and Technology,2006(in Chinese)
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-07-03
  • 刊出日期:  2014-12-05

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