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人体穿戴髋关节助力外骨骼的行走运动学分析

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针对现有下肢助力外骨骼研究中缺少对关节层面的运动学分析以及缺少对髋关节外骨骼助力机制的研究这一现状,对一款髋关节助力外骨骼在多种助力模式下的运动进行采集和分析,得到被试在不穿戴外骨骼、外骨骼零助力、外骨骼低助力、外骨骼中助力、外骨骼高助力和外骨骼阻力共 6种模式下的运动数据,并通过逆运动学计算和数据分析,得到关节角度曲线和步态特征.实验结果在关节层面明确了髋关节外骨骼的助力机制,可为助力外骨骼的设计和运动控制提供参考.
Kinematics Analysis of Human Body Wearing a Hip-Joint-Assisted Exoskeleton
Faced with the problem that existing studies on lower-limb powered exoskeleton lack joint-level kinematics analysis and assistance principle of hip exoskeleton,motion of human body wearing a hip assisted exoskeleton with multiple assist modes was recorded and analyzed.Motion data of human walking without exoskeleton,with transparent,low assistance mode,middle assistance mode,high assistance mode and resistance mode were obtained.Based on inverse kinematics and data processing,joint angles and gait characteristics were obtain.These results are helpful in clarifying the assistance principle of the hip exoskeleton,and may benefit design and motion control of assisted exoskeletons.

lower-limb assisted exoskeletonkinematics analysishuman walkinggait characteristics

刘玉、黄岩、周志浩

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北京理工大学机电学院,北京 100081

北京理工大学智能机器人与系统高精尖创新中心,北京 100081

仿生机器人与系统教育部重点实验室,北京 100081

北京大学人工智能研究院,北京 100871

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下肢助力外骨骼 运动学分析 人体行走运动 步态特征

国家自然科学基金北京理工大学高层次人才研究基金

62073038

2024

北京大学学报(自然科学版)
北京大学

北京大学学报(自然科学版)

CSTPCD北大核心
影响因子:0.785
ISSN:0479-8023
年,卷(期):2024.60(3)
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