足轮混合式助行机器人构型与控制方法研究

来源 :河北工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiao2168644
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着年龄的增长,老年人身体机能退化,各肢体肌肉力量明显下降。下肢肌肉力量的衰退会导致膝关节力矩不足,致使人站立运动困难。由于站立运动比步行运动需要更大的膝关节力矩,所以大部分老年人有行走能力但是站立困难。步行运动是老年人保持健康状态的重要形式。为满足老年人户外步行运动的需求,减轻家庭负担,本文提出一种足轮混合式助行机器人。论文的主要研究内容有:1.提出一种具有坐姿-站姿姿态转换结构、足行系统、轮行系统且姿态转换机构和足行系统设于轮行系统之上的足轮混合式助行机器人。以人体工程学为理论支撑,结合Vicon系统采集的人姿态转换和人步行过程的运动参数,完成足轮混合式助行机器人构型的详细分析设计;实现辅助人的坐姿-站姿相互转化、主动步行运动和被动步行运动,且足轮协调运动且速比可调。运用Solid Works对人在该助行机器人上的步行运动进行干涉检查,验证该助行机器人结构尺寸的合理性。2.对被动式助行进行研究:对正常人的步行数据分析,据此为助行机器人预定义参数,实现足行系统模拟人足底或踝关节的步行运动轨迹,带动步行困难的人下肢步行运动;轮行系统能够与足行系统协调运动,带动人体在水平地面上平稳运动。3.对主动式助行进行研究:根据足行系统的结构特点和人步行运动特点,对足行系统和轮行系统的控制方法进行研究,使摆动相侧足行系统跟随摆动相足部运动,支撑相侧足行系统带动支撑相足部后移,同时保证轮行系统与足行系统协调运动。4.通过ADAMS对人被动步行时的足行系统进行运动学仿真分析。通过ADAMS_Simulink联合仿真对人主动步行时的足行系统进行运动控制仿真,验证足行系统主动式助行运动控制方法的可行性。
其他文献
报纸
随着社会的发展,消费者的产品需求越来越倾向于个性化和多样化,对于制造业来说,传统的生产方式早已不适用于现在的市场需求。许多制造型企业为了适应这种需求变化,逐渐开始采用以客户订单为导向的多品种、小批量的生产方式,该生产方式可以针对不同客户的不同需求按时按量地生产产品。但是该生产方式也对制造型企业提出了极高的要求,其生产计划需要具备极高的灵敏性以及时响应不断变化的客户需求,保证订单准时交货。本文对企业
老龄化人口由于身体素质下降或受各类疾病困扰,下肢失能比例较高,无他人协助很难完成任意两个地点的移乘,移乘护理机器人能有效解决上述问题,但目前以移乘机为代表的此类护理机器人大多使用不便、无法在完成任务过程中有效兼顾被护理人的安全和舒适感受,而安全舒适是该类机器人运动过程中必须满足的重要条件和强制性约束,除在机器人构型设计上优化外,运动控制算法也应具备相应能力。阻抗控制是一种力/位转换的柔顺控制方法,
发展哲学是“发展学”与“哲学”相融合的学科,也是马克思主义哲学理论形态的重要分支,处于社会发展理论的最高层次。习近平总书记关于乡村振兴的重要论述科学地回答了新时代乡村发展为了谁、乡村发展中须理顺哪些关系及如何走中国特色城乡融合发展道路等根本问题。以发展哲学这一理论视角来深入学习习近平总书记关于乡村振兴的重要论述,审视其中的发展逻辑和发展思维有利于构建具有中国特色的国家治理模式。
为开发环保无毒和无粉尘的便携干洗剂,选用聚乙烯醇(PVA)、水、乙醇、D-柠檬烯、硅胶和羧甲基纤维素(CMC)采用控制变量法初步制备了撕剥型干洗剂。以PVA、CMC、硅胶和D-柠檬烯的质量分数为自变量因素,去污效率为表征指标,取4因素7水平设计均匀实验。再以SPSS软件对结果进行回归分析得到数学模型,以MATLAB软件对模型进行计算,得到优化配比(质量分数,以体系总质量为基准):PVA 2488(
计算反求方法可以对复杂结构中难以确定的内部特性和外部环境参量进行反求,为诸多实际工程问题提供了有效的解决手段。然而,实际工程问题往往十分复杂导致计算规模较大,而且很多参量反求问题往往是不适定的,病态的系统核矩阵和测量响应中的噪声会严重影响反求的精度和稳定性。基于人工神经网络良好的非线性映射能力和全局收敛性,刘桂荣教授从物理模型和数据模型的特点出发,提出了双向喇叭神经网络直接权值反求理论,利用充分训
以《小学生数学元认知水平调查问卷》为测评工具,采用分层抽样法,对天津市12个区的1 518名小学高年级学生的数学元认知水平进行问卷调查。根据调查数据,通过频率统计得到百分等级常模,通过标准正态化和线性变换处理得到标准分常模,结合6σ原则划分并确定相应的水平等级标准。研究发现,天津市小学高年级学生的数学元认知水平整体处于中等,优秀学生占比很少,各个子维度均普遍低于初中生和高中生的数学元认知水平。应用
现今对于精确制导武器等而言,为保证自主性,并考虑成本、体积等因素,其导航系统一般采用基于MEMS的捷联惯性导航系统,而系统的初始对准一般采用传递对准方案。对于基于MEMS的捷联惯性导航系统的传递对准问题,在实际应用中主要面临如下两个问题:一是MEMS惯性元件误差特性复杂,受环境温度影响大;二是系统误差特性为非线性。这些问题都会对MEMS捷联惯导系统的初始对准精度带来影响。本文以基于MEMS的捷联惯
随着工业的飞速发展,对石化储罐、船舶等大型金属立面检测喷漆除锈等维护作业成为一项巨大的工程,以往采用人工方式成本较高、效率较低、危险系数大且污染严重,因此机器替人势在必行,但机器人执行以上任务时主要存在两个难点:一是极难在高负载的情况下具备较高的越障性能,二是极难适应各种不同的金属壁面曲率。为解决以上问题,论文设计一种大型金属立面维护机器人,其主要创新及工作如下:(1)设计一种复合式变磁力模块使机