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外骨骼机器人设计及其机械结构的有限元分析
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国家自然科学基金青年基金资助项目(51505263);山东省科技发展计划项目(2014GGX103007);山东省高等学校科技计划项目(J15LB08);山东省淄博市科技计划项目(2015KJ100061)


Design of Exoskeleton Robot and Finite Element Analysis of Mechanical Structure
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    摘要:

    为了提高士兵的承载能力,降低在运动过程中的能量损耗,设计了一种液压驱动的可穿戴外骨骼机器人,该外骨骼机器人下肢具有12个自由度。根据外骨骼机器人的功能和工作原理,分析了外骨骼机器人的关键部位,并设计了外骨骼机器人的各部分的尺寸。利用有限元软件ANSYS对外骨骼机器人进行建模,对下外骨骼机器人进行有限元静力学仿真,并对大腿部位进行瞬态动力学仿真。通过仿真研究分析,验证了机构设计的合理性,对外骨骼机器人的进一步研究提供了参考。

    Abstract:

    In order to improve the ability of carrying heavy loads and reduce the energy consumption of soldier under the way of exercises,a wearable exoskeleton robot driven by hydraulic pressure was designed, with the lower extremity exoskeleton robot having twelve degrees of freedom (12DOFs). According to its function and working principle, the key parts in the structure were analyzed, and the sizes of each part of the exoskeleton robot were designed. The exoskeleton robot modeling was performed by the finite element software, the finite element statics simulation was used on the exoskeleton robot,and the transient dynamics simulation of thigh was carried out. Through the simulation study and analysis, the rationality of mechanism design is verified,which provides the reference for the further study of the exoskeleton robot.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

赵彦峻,葛文庆,刘小龙,王滢,张万青.外骨骼机器人设计及其机械结构的有限元分析[J].机床与液压,2016,44(3):10-13.
. Design of Exoskeleton Robot and Finite Element Analysis of Mechanical Structure[J]. Machine Tool & Hydraulics,2016,44(3):10-13

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  • 在线发布日期: 2016-04-07
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