机械传动2022,Vol.46Issue(3) :128-134.DOI:10.16578/j.issn.1004.2539.2022.03.020

基于人体运动数据的下肢机器人运动学与动力学分析

Kinematics and Dynamics Analysis of Lower Limb Robot based on Human Motion Data

杜海龙 胡宁宁
机械传动2022,Vol.46Issue(3) :128-134.DOI:10.16578/j.issn.1004.2539.2022.03.020

基于人体运动数据的下肢机器人运动学与动力学分析

Kinematics and Dynamics Analysis of Lower Limb Robot based on Human Motion Data

杜海龙 1胡宁宁2
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作者信息

  • 1. 郑州西亚斯学院 电子信息工程学院,河南 郑州 451150
  • 2. 上海大学 机电工程与自动化学院,上海 200444
  • 折叠

摘要

针对有下肢运动障碍的患者,机器人系统与生物医学系统的结合为广大患者带来了福音,通过医学角度对人体运动数据规律的分析,可以更好地研发下肢外骨骼机器人系统.基于人体运动数据作为参考轨迹导入机器人系统的思想,通过三维红外式动作捕捉系统和三维测力平台系统实验采集人体下肢运动数据和足底力数据,利用算法对采集的数据进行滤波和拟合,通过建立下肢外骨骼机器人连杆模型,根据实验数据推导计算出髋关节和膝关节的转动角度和力矩曲线,基于Matlab设计自适应控制器验证了基于实验数据的运动学和动力学分析的有效性,为下肢外骨骼机器人电机的选型和控制系统的设计提供了数据支持和理论依据.

关键词

外骨骼机器人/运动学/动力学/力矩

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基金项目

河南省科技攻关项目(202102310651)

河南省科技攻关项目(202102310201)

郑州西亚斯学院校级科研项目(2020-YB-76)

出版年

2022
机械传动
郑州机械研究所 中国机械通用零部件工业会齿轮分会 中国机械工程学会

机械传动

CSTPCD北大核心
影响因子:0.534
ISSN:1004-2539
被引量4
参考文献量15
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