助行外骨骼关节驱动机构的优化设计与仿真
目的：对助行外骨骼的髋膝关节驱动机构进行优化设计.方法：首先,建立髋膝关节驱动机构的数学模型,确定结构中的待优化变量、约束函数与目标函数;然后,通过MATLAB优化工具箱来求解该多约束优化问题,在满足人机工程学的相关要求,并能复现健康人平地行走时的关节角度轨迹和力矩轨迹的条件下,求出了最优的结构参数,使得在一个完整步态周期内驱动机构的最大驱动力最小;最后,在MATLAB中对优化出的关节驱动机构进行仿真,验证其合理性.结果：仿真结果与参考文献中的实验结果吻合度较好,证明优化设计是合理的.结论：可以通过对助行外骨骼的关节驱动机构进行优化设计,来最小化辅助人体平地行走所需的驱动力,从而有效减小驱动机构和外骨骼尺寸及重量,提高紧凑性,便携性和美观性,并降低成本.
髋膝关节 外骨骼 驱动机构 优化设计
杨正东 沈强 王人成
清华大学摩擦学国家重点实验室智能与生物机械分室
国内会议
北京
中文
907-915
2013-09-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）