摘要随着科技的进步，人们越来越渴望自身能够拥有强大的下肢力量，因此，能够极大的增强人体下肢能力，并且能辅助人体下肢进行康复训练，在军事、医疗和救援等领域也具有重要地位的人机一体化的下肢外骨骼应运而生。下肢外骨骼机器人具有巨大的发展潜力，它已成为机器人研究领域的一个热点。
本毕业论文主要介绍了关于下肢外骨骼机器人在国内外发展历史及最新研究概况，概括分析了与之相关的关键技术难点，对人体结构与自由度进行了分析，并参考人体结构对外骨骼结构进行机械结构三文设计和分析，对外骨骼结构、自由度进行分析，对各零件进行强度校核。利用ADAMS对外骨骼进行动力学仿真分析。19895
关键词：下肢外骨骼 机械结构设计 人机功效 仿真分析
毕业设计说明书（论文）外文摘要
Title Human lower extremity exoskeleton design and analysis of three-dimensional
Abstract
As technology advances, people have a strong desire to own higher leg strength, therefore, Lower Extremity Exoskeleton is highly developed , which can greatly enhance the ability of the human lower limb, and assist the human lower limb rehabilitation training .It also have important status in military, medical and rescue fields . Lower extremity exoskeleton robot has great potential for development, which can help people carry a lot of loads while they are walking , therefore , the robot exoskeleton robot becoming a hot research field.
This paper describes the lower extremity exoskeleton robot's developments in the history and overview of the latest research and proposal key issues needed to be resolved .Secondly, the design of human lower limp model and the exoskeleton model and analysis the external skeletal structure , strength check of each part. Finally, the use of external skeletal ADAMS dynamics simulation.
Keywords Lower Extremity Exoskeleton , Mechanical design , Ergonomics , Simulation and analyze
目录
1 绪论 1
1. 1研究背景及意义 1
1．2国内外发展历史与研究现状 1
1．3 外骨骼需要解决的问题及发展趋势 6
1．4 本文主要研究内容 6
2 外骨骼设计方案 7
2．1设计原则 7
2．2 人体运动学分析 7
2．3具体方案选择 11
2．4机械结构设计（拟人化结构） 14
3 产品结构设计分析 15
3．1外骨骼受力分析 15
3．2液压缸计算 16
3．3腰背部物品架 18
3．4髋关节 20
3．5大腿与小腿设计 21
3．6踝关节 25
3．7脚掌 26
3． 8卡位销钉 26
3． 9最终三文设计结果 27
4 ADAMS仿真分析 28
5 结论 32
5．1本文研究内容总结 32
5．2本课题展望 33
6 致谢 33
参考文献 34
1 绪论
1. 1研究背景及意义
一直以来人们都希望自己能够拥有强大的下肢力量；一些人先天或后天残疾，行走不便，人们就想着如何通过外部设备让这些人重新拥有自主行走的能力；随着社会的发展，人口老龄化越来越严重，其中已经有60多个国家的老年人数超过了其总人口的百分之十，老年人通常行走不便，所以需要他人的照顾，为社会与家庭造成了巨大的压力；随着科学技术的发展，现代单兵装备越来越复杂，这不可避免地要求士兵携带越来越重的装备，如果士兵长时间背负如此重的装备，必将对他们的体能构成巨大的威胁，从而影响他们的作战能力。因此，许多国家在下肢外骨骼装置的研究上投入了大量人力物力，以研究更符合人机工程学的外骨骼装置，而人机一体化的下肢外骨骼装置恰恰能使人在负重的情况下长时间正常行走，并且能降低运动强度；能帮助老年人正常行走；对那些腿部有问题的人提供治疗和矫形；能够大大减轻士兵的负担，提高作战能力，也可以为救灾人员、森林消防人员和其他紧急救援人员携带重要负荷，如食物、救生设备、急救用品、通讯设备和武器，而操作者不用负担相关的体力劳动。 ADAMS人体下肢外骨骼三维设计与分析:http://www.youerw.com/jixie/lunwen_11463.html