基于人机共融的外骨骼机构构型综合及优选方法

摘要：

针对当前穿戴式外骨骼机构设计缺少系统流程和具体方法,且较少考虑人机共融的问题,提出了基于人机共融的外骨骼机构构型综合及优选方法.在构型综合方面,根据人机共融中穿戴性要求,构建人体肌骨构型(Musculoskeletal configuration,MC),应用"最小闭链单元组合法"建立人机构型(Human-machine configuration,HMC);根据人机共融中运动灵活性要求,利用"二连杆单元插入法"提升HMC自由度并进行构型变换,结合邻接矩阵和"环路顺逆标注法"建立了构型综合的数学模型;在构型优选方面,根据人机共融中人机运动一致性要求,利用复用杆和复用因子指标优选出符合自由度要求的构型.选取食指为例,建立了食指HMC并综合出15种拓扑构型,优选出自由度为3、复用因子总数为4的构型,该构型满足穿戴式外骨骼机构设计中人机共融要求,验证了上述方法的有效性.

关键词：人机共融、可穿戴外骨骼、构型综合、人机构型、复用因子

所属期刊栏目：58

分类号：TH112

资助基金：国家自然科学基金;河北省科技厅重点研发计划资助项目

在线出版日期：2022-08-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：37-45