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基于气动柔性驱动器的弯曲关节的基本特性研究 被引量:14
1
作者 钱少明 杨庆华 +2 位作者 鲍官军 王志恒 张立彬 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第24期2903-2907,共5页
基于气动柔性驱动器(FPA)研制了一种弯曲关节,该关节可用于机器人多指灵巧手设计。向FPA内腔中充入不同压力的压缩气体,弯曲关节可以实现不同的转角。对关节进行了力平衡分析,分别建立了关节的转角和输出力静态模型。对弯曲关节进行了... 基于气动柔性驱动器(FPA)研制了一种弯曲关节,该关节可用于机器人多指灵巧手设计。向FPA内腔中充入不同压力的压缩气体,弯曲关节可以实现不同的转角。对关节进行了力平衡分析,分别建立了关节的转角和输出力静态模型。对弯曲关节进行了静态特性测试实验,实验结果与仿真结果基本吻合。弯曲关节动态特性实验表明:关节转角开环阶跃响应时间大约1s,关节输出力的开环阶跃响应时间大约0.5s;采用前馈补偿及PI反馈控制可使关节转角实现精确控制。 展开更多
关键词 气动柔性驱动器(FPA) 弯曲关节 静态模型 机器人多指灵巧手
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一种新型弯曲关节的建模研究 被引量:7
2
作者 杨庆华 陈刚 +2 位作者 周泉 张立彬 阮健 《浙江工业大学学报》 CAS 2003年第1期92-96,共5页
提出了一种新型的弯曲关节。在一定压强的流体作用下 ,讨论了弯曲关节的径向变形和轴向变形。建立了流体压强与弯曲角之间的静态模型。基于悬臂梁模型 ,给出了弯曲关节的挠度与流体压强之间的动态模型。在对弯曲关节进行仿真的基础上 ,... 提出了一种新型的弯曲关节。在一定压强的流体作用下 ,讨论了弯曲关节的径向变形和轴向变形。建立了流体压强与弯曲角之间的静态模型。基于悬臂梁模型 ,给出了弯曲关节的挠度与流体压强之间的动态模型。在对弯曲关节进行仿真的基础上 ,讨论了外部结构参数对其动态特性的影响。仿真结果表明 ,通过选择合理的结构参数 ,可以使弯曲关节具有很好的动态特性。 展开更多
关键词 弯曲关节 建模 模型 径向变形 轴向变形 仿真 结构参数 机器人 柔性机械手
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气动弯曲关节的特性研究 被引量:9
3
作者 杨庆华 张立彬 阮健 《工程设计学报》 CSCD 2002年第3期159-161,共3页
通过应用弹性力学理论来确定人造气动弯曲关节的弯曲角度和压缩空气压力之间的关系 .建立了系统的数学模型 ,并且通过数字仿真从理论上研究系统的脉冲响应 .通过实验方法测试表明 ,这种人造关节对于信号的输入具有快速的响应 。
关键词 气动弯曲关节 机器人关节 数字系统 压力阀 弹性力学
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非完全对称气动柔性弯曲关节力学特性实验 被引量:1
4
作者 邵铁锋 张立彬 +3 位作者 都明宇 鲍官军 罗鑫远 杨庆华 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期337-342,323,共7页
为改进柔性机器人驱动器结构及数学模型,提出了一种非完全对称气动柔性弯曲关节及其数学模型。为了实现其实时闭环控制系统,进一步简化了原有数学模型,并对其力学特性进行了实验研究。搭建了力学特性实验平台,并对两种不同规格(长度分别... 为改进柔性机器人驱动器结构及数学模型,提出了一种非完全对称气动柔性弯曲关节及其数学模型。为了实现其实时闭环控制系统,进一步简化了原有数学模型,并对其力学特性进行了实验研究。搭建了力学特性实验平台,并对两种不同规格(长度分别为40、60 mm)的关节进行了测试。采用Matlab曲线及曲面工具箱对测试结果进行分析,得到了新型气动柔性弯曲关节的经验模型。该经验模型表明气动柔性弯曲关节的弯曲角度与初始长度、关节内外气压差、输出力之间存在非线性关系。与简化的数学模型比较,该经验模型具有更高的精度,其中输出角度模型相对误差平均值小于6.7%,输出力模型相对误差平均值小于2%。同时,该经验模型纠正了原有数学模型中,认为关节初始长度与弯曲角呈正比的错误结论。 展开更多
关键词 气动柔性弯曲关节 力学特性 经验模型 曲面拟合
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新型气动弯曲关节手指的运动学分析
5
作者 陈刚 张立彬 +1 位作者 阮健 杨庆华 《机电工程》 CAS 2002年第3期41-44,共4页
提出了一种新型气动弯曲关节手指 ,并应用坐标变换的方法建立了手指的运动学方程。介绍了基于Hopfield网络求解运动学逆解的算法。仿真结果表明 。
关键词 气动弯曲关节 手指 运动学分析 HOPFIELD网络 机器人 轨迹跟踪
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一种新型弯曲关节的静态模型
6
作者 陈刚 张立彬 +1 位作者 杨庆华 阮健 《机电工程技术》 2003年第1期22-22,38,共2页
提出了一种新型的弯曲关节,建立了气体压强与弯曲角之间的静态关系。实验证明了该模型的正确性。
关键词 弯曲关节 静态模型 机器人
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单向弯曲关节结构功能和静力学性能研究 被引量:2
7
作者 孙国栋 《吉林化工学院学报》 CAS 2020年第11期70-73,共4页
采用伸长型人工肌肉研制了一种单向弯曲关节.采用理论与实验结合的方法,分析了关节弯曲角度与气压关系,可知关节呈现拟圆弧状弯曲.分析了两种关节的弯曲角度与夹持力,当气压为0.4 MPa时,双驱单向弯曲关节最大夹持力为21.11 N,单驱单向... 采用伸长型人工肌肉研制了一种单向弯曲关节.采用理论与实验结合的方法,分析了关节弯曲角度与气压关系,可知关节呈现拟圆弧状弯曲.分析了两种关节的弯曲角度与夹持力,当气压为0.4 MPa时,双驱单向弯曲关节最大夹持力为21.11 N,单驱单向弯曲关节的最大夹持力为12.38 N;气压为0.25 MPa时,双驱单向弯曲关节弯曲角度为235.4°;气压0.35 MPa时,单驱单向弯曲关节弯曲角度可达到239.1°. 展开更多
关键词 单向弯曲关节 关节结构 静力学
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气动单向弯曲关节柔性手指静力学特性实验研究
8
作者 刘洪波 孟祥蕊 +3 位作者 耿德旭 武广斌 梁正 许文智 《机床与液压》 北大核心 2022年第11期14-19,共6页
某气动单向弯曲关节柔性手指由人工肌肉和弹性钢板并联组成,弯曲变形时具有大变形和非线性特点,静力学模型十分复杂且不利于控制。为便于实时精准控制,进一步简化手指静力学模型,并对其静力学特性进行实验研究。搭建静力学实验平台,对... 某气动单向弯曲关节柔性手指由人工肌肉和弹性钢板并联组成,弯曲变形时具有大变形和非线性特点,静力学模型十分复杂且不利于控制。为便于实时精准控制,进一步简化手指静力学模型,并对其静力学特性进行实验研究。搭建静力学实验平台,对单肌肉驱动和双肌肉驱动两种不同驱动类型的柔性手指在不同限位面和等外载荷工况下分别进行夹持力和弯曲角度的对比实验。利用MATLAB对实验数据进行处理分析,得到手指夹持力和弯曲角度的经验模型。结果表明:气动单向弯曲关节柔性手指夹持力与弯曲角度、工作气压和驱动肌肉数目之间存在非线性关系;与静力学理论模型相比,该经验模型具有更高的精度,夹持力模型预测误差能控制在0.76 N内,弯曲角度模型误差可控制在6.9°内。 展开更多
关键词 气动单向弯曲关节 柔性手指 夹持力 弯曲角度 经验模型 曲面拟合
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新型气动弯曲关节的静态特性分析 被引量:5
9
作者 黄鹏程 杨庆华 +3 位作者 鲍官军 王志恒 都明宇 张立彬 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期67-72,共6页
针对现有气动弯曲关节在低气压下弯曲角度受限制的问题,将两个气动柔性驱动器(FPA)作为弯曲关节驱动源,利用结构夹角实现关节的弯曲动作,并设计了一种新型气动弯曲关节.该关节包括一个T型结构、两个可以绕着转轴做圆周运动的转动结构和... 针对现有气动弯曲关节在低气压下弯曲角度受限制的问题,将两个气动柔性驱动器(FPA)作为弯曲关节驱动源,利用结构夹角实现关节的弯曲动作,并设计了一种新型气动弯曲关节.该关节包括一个T型结构、两个可以绕着转轴做圆周运动的转动结构和两个对称分布的FPA,FPA的两端固定在T型结构和转动结构上.通过改变两个FPA的内腔气压,使FPA伸长推动转动结构转动,使转动结构之间形成夹角,从而实现整体结构的弯曲运动.基于力矩平衡原理对弯曲关节中单个FPA的转动端进行静态特性分析.仿真分析和实验表明,相比于传统的单FPA弯曲关节,新型弯曲关节的角度气压比更高,即能在更低气压的条件下实现更大角度的弯曲任务.同时,其弯曲角度和FPA的内腔气压呈非线性关系,弯曲角度随关节结构参数的改变而改变. 展开更多
关键词 气动柔性驱动器(FPA) 弯曲关节 静态模型 手指康复器
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人体跖趾关节弯曲对行走步态特征的影响 被引量:5
10
作者 武明 季林红 +3 位作者 金德闻 朱庆峰 王人成 张济川 《中国康复医学杂志》 CAS CSCD 2001年第6期331-335,共5页
目的 :研究人体跖趾关节弯曲对步态特征的影响 ,在该关节运动受约束后 ,其它关节的补偿方式。方法 :5个健康男性志愿者参加了实验 ,分别就正常情况和跖趾关节运动受到约束时的自然步态特征从实验的角度进行了研究。结果 :在跖趾关节运... 目的 :研究人体跖趾关节弯曲对步态特征的影响 ,在该关节运动受约束后 ,其它关节的补偿方式。方法 :5个健康男性志愿者参加了实验 ,分别就正常情况和跖趾关节运动受到约束时的自然步态特征从实验的角度进行了研究。结果 :在跖趾关节运动受到约束后 ,人体其它关节角位移峰 -峰值和角速度峰 -峰值均有明显变化。结论 :为实现由于跖趾关节受到约束后的协调行走 ,人体其它关节会有相应的补偿运动 ,而且是通过多关节的协调运动来进行的。但各关节对协调运动的贡献大小是不同的。通过实验可知 ,运动补偿主要发生在踝关节和膝关节 ,同时上躯干也加入到补偿之中。由于多关节协调运动补偿 ,人体在跖趾关节运动受到约束后 ,其自然行走步态的平均步速和步长可达到正常情况的 94.8%和 95 .5 %。 展开更多
关键词 跖趾关节弯曲 步态特征 补偿方式 关节损伤 康复
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膝关节弯曲位3T磁共振成像的临床分析 被引量:3
11
作者 陈旭高 胡缙鸽 +2 位作者 叶国伟 邹建勋 雷新军 《医学影像学杂志》 2014年第4期585-587,共3页
目的探讨3T MR膝关节弯曲位成像的优越性。方法 58例临床怀疑膝关节损伤的患者行3T MRI检查,58例患者同时行常规成像和弯曲位成像。采用双盲法对2种方法得出的常规图像和弯曲位图像按照韧带显示程度和对病变的显示能力进行评价。结果 5... 目的探讨3T MR膝关节弯曲位成像的优越性。方法 58例临床怀疑膝关节损伤的患者行3T MRI检查,58例患者同时行常规成像和弯曲位成像。采用双盲法对2种方法得出的常规图像和弯曲位图像按照韧带显示程度和对病变的显示能力进行评价。结果 58例膝关节常规成像中,前后交叉韧带同时完整显示19例,显示韧带损伤25例(前交叉韧带损伤9例,后交叉韧带损伤16例)。58例膝关节弯曲位成像中,前后交叉韧带同时完整显示45例,Wrisberg韧带完整显示7例,显示韧带损伤28例(前交叉韧带损伤11例,后交叉韧带损伤16例,Wrisberg韧带损伤1例)。结论膝关节弯曲位成像的交叉韧带、Wrisberg韧带和病变显示程度明显优于常规方法。 展开更多
关键词 关节弯曲 磁共振成像 关节韧带 韧带损伤
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远端关节弯曲的分子遗传学研究进展 被引量:1
12
作者 朱小泉 李建新 +1 位作者 姜淼 杨泽 《国外医学(遗传学分册)》 2005年第4期236-239,共4页
远端关节弯曲(DA)是以常染色体显性遗传为主要遗传方式的遗传性疾病,共分为9型,主要表现为2个或2个以上关节的挛缩畸形,但不包括由神经和肌肉病变所导致的关节畸形。当前对于DAs的遗传学研究主要集中在与肌肉和肌腱形成相关的基因上,包... 远端关节弯曲(DA)是以常染色体显性遗传为主要遗传方式的遗传性疾病,共分为9型,主要表现为2个或2个以上关节的挛缩畸形,但不包括由神经和肌肉病变所导致的关节畸形。当前对于DAs的遗传学研究主要集中在与肌肉和肌腱形成相关的基因上,包括原肌球蛋白基因、快反应骨骼肌肌钙蛋白I2基因、快反应骨骼肌肌钙蛋白T3基因和纤维蛋白2基因。本文着重于阐述当前的分子遗传学研究进展,并且对相关研究中存在的问题及其可能的对策提出见解。 展开更多
关键词 远端关节弯曲 TPM2 TNNI2 TNNT3 FBN2 遗传学研究 关节弯曲 分子 远端 常染色体显性遗传
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一个罕见的远端关节弯曲大家系的调查 被引量:2
13
作者 姜淼 韩维田 +4 位作者 边超英 王格 李伟洲 孙丽娜 杨泽 《遗传》 CAS CSCD 北大核心 2004年第6期803-806,共4页
发现一个连续遗传 7代的手足畸型大家系 ,共计 175人 ,有 32人发病 ,男性 18人 ,女性 14人 ,可疑男性 1人 ,患者表型复杂轻重不一 ,但双手均对称屈曲畸形 ,垂直踞骨导致足内翻或外翻。对该病家系成员的生活环境、饮食习惯、婚育史、身... 发现一个连续遗传 7代的手足畸型大家系 ,共计 175人 ,有 32人发病 ,男性 18人 ,女性 14人 ,可疑男性 1人 ,患者表型复杂轻重不一 ,但双手均对称屈曲畸形 ,垂直踞骨导致足内翻或外翻。对该病家系成员的生活环境、饮食习惯、婚育史、身体状况、寿命、细胞遗传学等进行调查研究 。 展开更多
关键词 手足畸型 远端关节弯曲 家系
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基于导电织物的关节弯曲角度测量传感器 被引量:1
14
作者 周国鹏 赵冉 +1 位作者 刘腾子 戴厚德 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期440-446,共7页
柔性电容式拉伸传感器,可用于测量关节弯曲和肌肉拉伸等人体动作,具有低功耗,线性度高等优点,作为新一代可穿戴传感器在运动检测、医疗康复领域具有广泛应用前景。但现有电容式拉伸传感器存在应变灵敏度(Gauge Factor,GF)不高的缺点,导... 柔性电容式拉伸传感器,可用于测量关节弯曲和肌肉拉伸等人体动作,具有低功耗,线性度高等优点,作为新一代可穿戴传感器在运动检测、医疗康复领域具有广泛应用前景。但现有电容式拉伸传感器存在应变灵敏度(Gauge Factor,GF)不高的缺点,导致在关节微小弯曲测量方面精度较低。针对此,提出了一种基于无机硅胶和导电织物的分段式结构柔性电容式应变传感器。传感器采用不同杨氏模量硅胶设计了非线性结构的介电弹性体,并以柔性导电布作为电极。同时,建立了传感器的关节弯曲角度感知模型。实验结果表明,该传感器由于采取了分段式结构设计,因此稳定性好,提高了在中等应变情况下(0~50%)的应变灵敏度因素(GF=1.5)。将其安装于手套上测试,弯曲角度预测模型能够对关节弯曲角度进行较好的预测。该柔性电容式应变传感器制作工艺简单,可低成本大规模制造。其分段式结构设计与角度传感模型适用于医疗康复训练和机器人操控等创新应用。 展开更多
关键词 柔性电容式传感器 关节弯曲角度 角度传感模型
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关节弯曲症一例
15
作者 汉彧 施惠平 吕一平 《中国优生优育(1990-2002上半年)》 1995年第2期94-95,共2页
关节弯曲症(Arthrogryposis)为一组先天畸形综合征,以肌肉挛缩、关节畸形及发育异常为特征。作者曾见一例现报道如下。
关键词 关节弯曲 先天畸形综合征 小儿 类型 矫形术
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先天性远端关节弯曲研究新进展 被引量:3
16
作者 姜淼 金春莲 《国外医学(遗传学分册)》 2005年第2期109-112,共4页
远端关节弯曲是一大类累及人类远端关节的疾病,基本呈常染色体显性遗传,根据临床表 型可分9个亚型:DA1-DA9,具有较强的遗传异质性。最新研究发现该病可能是由编码快骨骼肌蛋白复 合物的基因突变所引起,目前已有3个亚型基因被定位,并检... 远端关节弯曲是一大类累及人类远端关节的疾病,基本呈常染色体显性遗传,根据临床表 型可分9个亚型:DA1-DA9,具有较强的遗传异质性。最新研究发现该病可能是由编码快骨骼肌蛋白复 合物的基因突变所引起,目前已有3个亚型基因被定位,并检测到部分突变位点,其致病机制正在被揭 示。本文就各亚型的临床分类标准、基因突变特点及分子遗传学研究进展等作一综述。 展开更多
关键词 关节弯曲 研究新进展 远端 先天性 常染色体显性遗传 基因突变 遗传异质性 蛋白复合物 遗传学研究 临床表型 研究发现 突变位点 致病机制 分类标准 亚型 骨骼肌
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基于正交试验法的多向弯曲柔性关节夹持性能优化
17
作者 刘洪波 耿德旭 +2 位作者 孙国栋 武广斌 梁正 《北华大学学报(自然科学版)》 CAS 2021年第1期128-134,共7页
柔性关节夹持力是其完成各种操作的关键,合理的结构参数可有效提高柔性关节夹持力.为研究不同结构参数对关节夹持力的影响,以多向弯曲柔性关节为对象,采用正交试验法优化关节夹持力结构参数.结果表明:在所研究的参数范围内,关节夹持力... 柔性关节夹持力是其完成各种操作的关键,合理的结构参数可有效提高柔性关节夹持力.为研究不同结构参数对关节夹持力的影响,以多向弯曲柔性关节为对象,采用正交试验法优化关节夹持力结构参数.结果表明:在所研究的参数范围内,关节夹持力与关节有效变形长度成负相关,与乳胶管规格、弯曲力臂和弹簧数目成正相关;建立了关节夹持力与结构参数之间的简化数学模型,可为该类柔性关节夹持力预测和下一步抓取控制提供理论基础. 展开更多
关键词 多向弯曲柔性关节 夹持力 正交试验 数学模型
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气动关节人工手的研究 被引量:6
18
作者 张立彬 杨庆华 +3 位作者 阮健 陈刚 周泉 都明宇 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期84-86,共3页
提出了一种气动关节人工手。通过人手解剖学对手结构和运动分析 ,设计出了气动弯曲关节和气动球关节 ,并通过这些关节的串并联设计出了一只气动关节人工手。研究结果表明这些气动关节可用专用电气数字压力阀得以控制。认为对这种人工手... 提出了一种气动关节人工手。通过人手解剖学对手结构和运动分析 ,设计出了气动弯曲关节和气动球关节 ,并通过这些关节的串并联设计出了一只气动关节人工手。研究结果表明这些气动关节可用专用电气数字压力阀得以控制。认为对这种人工手的研究和开发具有广阔前景。 展开更多
关键词 气动关节人工手 人工手 机械手 人手 机械特性 气动弯曲关节 气动球关节
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一种新的先天性本体感觉神经病伴随先天性多关节弯曲
19
作者 Shibasaki H. Hitomi T. +1 位作者 Mezaki T. 高中宝 《世界核心医学期刊文摘(神经病学分册)》 2005年第6期21-22,共2页
We report two siblings who presented with non- progressive marked sensory ataxia associated with arthrogryposis multiplex congenita (AMC). Deep tendon reflexes and H reflex were completely absent, but F waves were pre... We report two siblings who presented with non- progressive marked sensory ataxia associated with arthrogryposis multiplex congenita (AMC). Deep tendon reflexes and H reflex were completely absent, but F waves were preserved. The sensory nerve conduction studies indicated the presence of relatively mild sensory polyneuropathy. The conventional somatosensory evoked potentials (SEPs) showed mildly prolonged latency for both the peripheral and cortical responses, suggesting a slowed conduction through the peripheral as well as central pathway. However, the ‘ proprioceptive SEPs’ were absent, in conformity with complete loss of joint sense. Sural nerve biopsy revealed only mild thinning of myelin in the younger sister but was entirely normal in her brother. Taken together with the characteristic electrophysiological findings, the symptoms were considered to be due to predominant involvement of a selective population of somatosensory ganglions. The present cases showed no progression of the neurological deficit what- so- ever since birth, which strongly suggests a developmental anomaly or aplasia of a limited population of peripheral sensory neurons. 展开更多
关键词 本体感觉 关节弯曲 感觉神经节 神经传导 腓肠神经活检 神经功能缺陷 深部腱反射 非进行性 关节感觉 感觉性
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持续牵伸运动与关节活动受限相关性的实验研究 被引量:3
20
作者 李海华 孙颖 +1 位作者 吕洋 郭津 《中国中西医结合儿科学》 2011年第2期185-186,共2页
目的通过关节活动度变化来探讨牵伸运动持续时间与关节活动受限的相关性。方法实验动物取4周龄Wistar系雄鼠50只,正常组10只,固定组(踝关节用石膏固定1周保持最大跖屈位)10只,牵伸组(每日1次进行持续牵伸运动,持续1周)30只,将牵伸组根... 目的通过关节活动度变化来探讨牵伸运动持续时间与关节活动受限的相关性。方法实验动物取4周龄Wistar系雄鼠50只,正常组10只,固定组(踝关节用石膏固定1周保持最大跖屈位)10只,牵伸组(每日1次进行持续牵伸运动,持续1周)30只,将牵伸组根据牵伸时间不同分为10、30、60min组,每组各10只,观察踝关节背屈角度。结果从第1天和第7天关节活动度的变化来看,30min牵伸组和10、60min牵伸组比较差异有统计学意义(P<0.05)。结论 30min牵伸运动可以更有效地抑制关节活动受限。 展开更多
关键词 关节弯曲 牵引术 大鼠 近交系 动物 实验
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