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文档简介
仿灵长类动物机械肢体结构设计与分析仿灵长类动物机械肢体是仿生机器人中重要组成部分,它涉及仿生学、机器人学、人机工程学、计算机学、自动化、机械学等领域,是目前国内外高校、科研机构研究的热点问题。本课题主要针对老年人运动过程中需要辅助装置的应用需求,对仿灵长类动物机械肢体进行结构设计、机械肢体的平衡性分析、动力学模型建立和仿真分析,并对机械肢体进行运动仿真分析。首先对灵长类动物运动机理进行分析,分析其运动特点。然后根据仿灵长类动物机械肢体设计目的和功能,结合3D打印技术以及机械肢体实际运动需求,设计机械肢体结构,使其结构能够满足运动要求。结合设计的仿灵长类动物机械肢体结构,建立机械肢体辅助使用者的静态和动态平衡性分析模型,得到静态和动态模型下机械肢体与地面形成的多边形面积变化情况。对动态平衡性分析模型建立两种不同的步态模式,分析两种不同模式下的多边形面积变化,得出机械肢体最优步态模式。基于牛顿—欧拉法建立机械肢体动力学方程,简化机械肢体结构求解动力学方程。通过MATLAB/Simulink进行机械肢体辅助使用者下肢运动的动力学仿真分析,得出各关节力矩大小,验证电机理论计算的正确性。根据机械肢体的结构,利用ADAMS软件对其进行运动仿真分析,分析了机械肢体辅助使用者下肢运动时的轨迹。同时对机械肢体辅助使用者的整个运动过程中极限位置进行分析,给出极限位置时两种运动方式,避免在极限位置运动时机械肢体结构产生破坏。通过上述工作分析,对仿灵长类动物机械肢体的可行性和
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