一种康复用多自由度假肢肘关节气动平衡机构的优化设计  

Optimal Design of a Kind of Aerodynamic Balance Structure for Multiple Degrees of Freedom Prosthetic Elbow Joint using for Recovery

作　　者：樊炳辉[1] 曹燕杰[1] 邹吉祥[1] 郑义[1] 李可永[1] 贾朝川[1] 

机构地区：[1]山东科技大学机器人中心,山东青岛266510

出　　处：《机械传动》2011年第1期66-68,共3页Journal of Mechanical Transmission

基　　金：山东省科技计划项目"机器人假肢与生物信息融合控制方式的研究";项目编号:2008GG30004010;青岛市科技计划项目"机器人假肢结构与生物信息融合控制方式的研究";项目编号:08-1-3-4-JCH;博士点基金"多自由度机器人假肢实用化关键技术研究";项目编号:20093718110007;山东省"泰山学者"建设工程专项经费资助;2010-2011年度山东科技大学研究生创新基金"实用化仿人型假肢的研究与开发";项目编号:YCA100323

摘　　要：借助优化算法设计了一种平衡小臂肘关节重力矩的气动拉杆机构。在优化设计中,充分考虑了安装空间、传动效率、小臂运动范围、对小臂重力矩的平衡效果等多方面的因素,建立起该结构的运动数学模型,确定了结构设计中的待优化变量,设计了约束函数与目标函数,用MATLAB编制了相应程序,采用有约束问题最优化算法求得本结构的综合最优解。最后输出了优化设计计算结果及其运动仿真图形。A pneumatic balanced lever body which reduced forearm elbow＇s gravitational moment is designed by optimization algorithm.In the optimal design,many factors are considered,such as installation space,transmission efficiency,the range of forearm motion,the balanced effect of forearm＇s gravitational moment.movement mathematical model of the structure is established,the design variables are determined,constraint functions and objective functions are designed.The corresponding program is prepared by MATLAB,the optimal solution of the structure is obtained.Finally,the optimal design results and the graphics of motion simulation are output.

关 键 词：气动平衡 优化设计MATLAB 复合型法 

分 类 号：TH112[机械工程—机械设计及理论]