一种液压驱动上肢外骨骼机器人设计

【摘要】：外骨骼机器人,通常包括助力型外骨骼机器人和医疗康复型外骨骼机器人,是一种能穿在人身上,提供额外的动力的机械装备,可以跟随人体运动,并承担主要负荷,增强人体机能。外骨骼机器人技术是机器人研究领域的一个重要的分支和方向。外骨骼机器人的研发起步较早但发展缓慢,至今仍处于探索阶段,还没有得到推广和应用。按穿戴部位的不同可将外骨骼机器人分为上肢、下肢和全身外骨骼机器人,本文主要对上肢外骨骼机器人进行研究,设计了一种由液压驱动、钢丝绳传动的上肢外骨骼机器人。为了达到康复训练和助力两种功能,全文进行了如下的研究工作:1.调研了外骨骼机器人的发展历程和国内为研究现状,总结出当前在研发上肢外骨骼机器人方面的技术难点。2.根据设计要求,参考人体上肢运动机理,提出外骨骼机器人的设计方案,采用拟人化设计思想设计出上肢外骨骼机器人的整体机械结构,并对该结构进行运动学、动力学分析。3.对上肢外骨骼机器人的液压系统进行了设计与分析。总结出液压技术在外骨骼机器人领域的应用前景,设计了液压系统的控制回路,对关键液压元件进行选取和设计。4.完成了上肢外骨骼机器人的样机研制及其试验系统的搭建。5.为实现康复训练和助力两项功能,研究出位置伺服控制和力伺服控制两种控制方法,并制作了控制软件,进行了试验分析。
【关键词】：外骨骼机器人 上肢 液压驱动 钢丝绳传动 位置伺服 力伺服
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TP242