下肢外骨骼机械结构的分析与设计  

Analysis and Design of Mechanical Framework of Lower Extremity Exoskeleton

作　　者：陈占伏[1] 杨秀霞[2] 顾文锦[2] 

机构地区：[1]海军航空工程学院研究生管理大队,山东烟台264001 [2]海军航空工程学院控制工程系,山东烟台264001

出　　处：《计算机仿真》2008年第8期238-241,334,共5页Computer Simulation

基　　金：国家自然科学基金(60705030);中国博士后科学基金(20060400293)资助项目

摘　　要：为了实现人的智能与机械的力量之间的结合,使人具备机械的力量、速度和耐力,正在设计用于实现负荷行走功能的下肢外骨骼。机械结构的设计是下肢外骨骼系统的关键技术之一。首先基于人体行走的生物学特征,阐述了下肢外骨骼机械结构的设计方法。然后利用零力矩点(ZMP)稳定性理论,分析了外骨骼的动态稳定性的特点。最后在ADAMS中建立了外骨骼的虚拟样机模型,对外骨骼行走模型进行了仿真,通过对比仿真结果,验证了模型ZMP处于稳定状态,从而说明利用ADAMS虚拟样机仿真的可行性。In order to combine the human intellect with the mechanical strength, the paper tries to design the Lower Extremity Exoskeleton applied to load - carrying. The design of meehnieal framework of the LOwer Extremity Exoskeleton is one of the key technologies. So Firstly, based on the biological eharaeteristie of human walking, this paper introduces a method for meehnieal design of the Lower Extremity Exoskeleton. Then using the stability theories of ZERO Moment Point, it analyzes the characteristic of the dynamic stability of the exoskeleton. Finally, it builds a virtual prototype model in the ADAMS, implements the simulation of the walking model. By comparing the results, it validates that the model＇s ZMP is stable, and illustrates the feasibility of the virtual prototype＇s simulation.

关 键 词：下肢外骨骼 机械结构 零力矩点 虚拟样机 

分 类 号：TP242.6[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]