下肢外骨骼助力機理與技術研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、自二十一世紀以來,發(fā)達國家紛紛開展了下肢外骨骼的研究。下肢外骨骼的研究不僅有軍事意義,更有重大的社會意義,特別是即將步入老齡化社會的中國。為此,本文以下肢外骨骼系統(tǒng)為研究對象,對相關機理和技術加以研究。
  本文首先分析了平地行走的關節(jié)角度及地面廣義反作用力特征,并借助Opensim軟件求得下肢表面肌肉的肌肉激活度,然后通過概率神經(jīng)網(wǎng)絡對下肢關節(jié)運動趨勢進行預測,結果表明預判準確率達到80%以上。接著進行了下肢外骨骼的結構設計,分

2、配了整體結構的自由度,確定了系統(tǒng)的驅動形式,完成了包含傳感器的布置、不同人群匹配性的完整的結構設計。隨后基于Matlab和Adams的聯(lián)合仿真并結合人機交互模型,進行了一般下肢外骨骼模型的擺動腿仿真,對力矩放大控制和神經(jīng)網(wǎng)絡靈敏度放大控制的控制策略進行了效果評估和實際情況的考量,得出后者更加實用的結論。最后結合下肢外骨骼穿戴的步態(tài)實驗,在此基礎上提出了人體正常步態(tài)時在矢狀面的下肢關節(jié)角度變化平滑的假設,借鑒表面粗糙度的定義,并且引入高斯

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