基于髋关节高度恒定的静态步态规划

外骨骼机械腿是一种扩展下肢运动能力的助力装置,主要帮助腿脚不便或腿部力量减弱的老年人群和残疾人士,完成简单的跨步,上下阶梯,跨越障碍等任务,并有一定的治疗和矫形效果。根据人行走的姿态和机构的特征,建立了机械腿的运动模型和力学模型。考虑到支撑框架固定在机械腿的髋关节上,为了避免框架在行走过程中随着人重心的变化上下运动,提出了一种基于髋关节高度恒定的静态步态规划。通过确立步行周期内各个关键姿态的位姿,采用多项式曲线拟合出每个关节的运动轨迹方程,并对这种静态步态进行了稳定性分析,通过实验仿真验证了这一规划方法的可行性。