外骨骼机器人设计与分析.docx
外骨骼机器人设计与分析
目录
一、内容概要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
机器人技术发展现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
外骨骼机器人应用领域及前景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
设计分析的目的与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5
二、外骨骼机器人概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6
外骨骼机器人定义与特点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6
外骨骼机器人分类．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7
外骨骼机器人工作原理及组成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8
三、外骨骼机器人设计原则与流程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9
设计原则．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10
设计流程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10
关键技术及解决方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11
四、外骨骼机器人结构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12
总体结构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13
关节设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15
传动系统设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16
负载能力分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17
五、外骨骼机器人控制系统设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17
控制系统架构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18
传感器类型选择与布局．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20
信号处理与算法优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20
人机交互设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21
六、外骨骼机器人性能分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22
动力学性能分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23
静态性能分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23
可靠性分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25
安全性分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26
七、实验验证与优化改进．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27
实验目的与实验方案制定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27
实验结果分析与讨论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28
优化改进措施及其实施．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29
验证优化效果．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30
八、外骨骼机器人应用案例分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32
军事领域应用案例．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33
医疗康复领域应用案例．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33
工业领域应用案例．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34
其他领域应用展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35
九、总结与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36
设计成果总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36
研究成果创新点分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．