青岛大学毕业设计(论文)英文翻译学院: 机电工程学院专业: 机械工程及自动化姓名: 苏明顺 2015 年 06月 05日用于康复的下肢外骨骼机器人的三维模拟与运动学分析中国西安交通大学机械工程学院陈江城张晓东朱磊摘要-- 运动学递推方程是由对康复下肢外骨骼的结构进行分析之后改进的 D-H 方法建立的.(D-H 矩阵全称 Denavit-Hartenberg Matrix 。Denavit 和 Hartenberg 在1955 年提出一种通用的方法,这种方法在机器人的每个连杆上都固定一个坐标系,然后用 4×4的齐次变换矩阵来描述相邻两连杆的空间关系。通过依次变换可最终推导出末端执行器相对于基坐标系的位姿,从而建立机器人的运动学方程。)给出逆运动学的数值算法,然后利用 MATLAB (MATLAB 的名称源自 Matrix Laboratory ,它是一种科学计算软件,专门以矩阵的形式处理数据。 MATLAB 将高性能的数值计算和可视化集成在一起,并提供了大量的内置函数, 从而被广泛地应用于科学计算、控制系统、信息处理等领域的分析、仿真和设计工作,而且利用 MATLAB 产品的开放式结构,可以非常容易地对 MATLAB 的功能进行扩充,从而在不断深化对问题认识的同时,不断完善 MATLAB 产品以提高产品自身的竞争能力) 软件建立外骨骼机器人的三维仿真模型, 并在此模型的基础上实现了一个完整步态的三维再现. . 关键词:运动学分析;康复;下肢外骨骼机器人;三维仿真一引言康复机器人将机器人技术应用到康复工程, 体现了康复医学和机器人技术的结合. 这是目前机器人领域的研究热点. 对步态模拟控制系统的控制, 下肢康复机器人可以模拟正常人的行走姿势. 帮助有行走残疾的患者做康复训练, 帮助他们恢复神经和肌肉功能. 相比于传统的人工下肢康复训练方法, 机电设备帮助患者完成重复性的行走运动, 可以使教练从繁重的工作中解脱出来, 显示出强大优势. 目前,下肢康复机器人大致可分为两类:下肢外骨骼动力和足底驱动踏板式. 外骨骼的步态模拟能力直接影响患者的康复效果, 它依赖于合理的结构设计和步态规划与控制方法. 在结构的设计中, 外骨骼不仅在形状而且在功能上应拟合人体工程学, 从而使外骨骼可以产生与人体下肢相同的姿势. 在步态生成方面, ,外骨骼系统是一个高层次、强耦合、非线性、多自由度的复杂线性系统,, 模拟结果可以验证系统设计的正确性,运动规划和控制算法的有效性. 在本文中, 我们进行了外骨骼机器人的运动学分析, 实现了在 MATLAB 环境下运动的三维可视化. , 最成功的例子是日本学者,Hirohisa Hirukawa, Fumio Kanehiro 等人,通过使用三维仿真平台开发了两种双足机器人 HRP-1 和HRP-2. 应该在建设机械系统的虚拟样机模型前, 设立一个严格的数学模型和物理模型. 下肢外骨骼是一个复杂的多自由度系统. 为了便于对其进行分析, 有必要简化机器
外文翻译-苏明顺(汉) 来自淘豆网m.daumloan.com转载请标明出处.
