髋关节随动外骨骼设计

在目前外骨骼及机器人领域,为了实现更高的精度和速度,大多数项目采用的都是关节电机的方案。由于其较大工作电流带来的安全问题和高昂的造价,目前绝大多数外骨骼机器人都只能用于军事和医疗领域。针对以上问题,本文设计了一款造价更低的,安全性更高的外骨骼。在经过对人体搬运重物运动的数据化分析后,获得一个数学人体模型,并通过将人体运动结构合理区分,针对每个运动部位的运动特点进行着重设计,选定相应材料和结构,并且通过对该外骨骼进行三维建模,对该模型进行了受力和运动分析,获得相应的理论数据和数学模型。该外骨骼以电推杆为动力源,设计了一套曲柄摇块机构,通过一套钢制骨架和尼龙护具与身体连接以达到助力效果。该外骨骼最大可以提供的助力力矩,并在三秒内完成起身动作。