下肢外骨骼膝关节优化及人机控制仿真

摘要：

为使所有人体差异的残疾和运动障碍患者术后达到舒适性康复的目的,避免患者穿戴下肢外骨骼多次尝试的困扰,提出一种快速获取人体步态优化算法,该算法首先以一人身高数据为例结合CGA数据,由四杆机构模拟人体膝关节运动,利用MATLAB优化算法得到四杆机构的杆长并得出人体膝关节的瞬心轨迹,将其应用于下肢外骨骼的可调膝关节使人体穿戴外骨骼组成人机模型,但人机耦合的膝关节角装配的机械误差较大.利用ADAMS和MATLAB-Simlink联合仿真的PID控制人机模型,使人机耦合模型的膝关节变化的角度误差尽可能减到最小.人机模型在优化后关节误差由 2°减小至 0.2°左右,使运动障碍患者在康复过程中达到人机交互舒适性的效果.

关键词：仿生膝关节机构、优化算法、瞬心轨迹、联合仿真、舒适性

所属期刊栏目：51

分类号：TP242.3;TP272.3;R496(自动化技术及设备)

资助基金：河北机电职业技术学院院级教科研规划项目Z23003

在线出版日期：2024-08-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：74-80