外骨骼机器人上臂前臂结构设计
时间:2018-04-25 22:55 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| 摘要外骨骼机器人技术是一种与机械装置结合在一起的新人类的智能机器人。可以大幅度提高士兵的承载能力并且起到身体支撑和保护的作用。本文阐述了一种人体外骨骼机器人上臂前臂实现搬运功能应具备的关节和自由度，并对人体手臂进行了运动分析。本文的主要工作包括对前臂和上臂进行结构设计，通过对理论分析、设计计算、材料选择、机构工作原理的叙述完成零部件设计、计算和校核，最终完成装配和三文建模。同时还需要电机的选型，使其能够完成对装置的驱动。21857 关键词外骨骼 结构设计 上臂 前臂 毕业论文设计说明书（论文）外文摘要 Title Forearm, upper arm exoskeleton robot design Abstract Exoskeleton robot technology is human intelligence and the mechanical device with mechanical energy closely linked to a new robot. Soldiers can significantly increase the carrying capacity of the body and play a role of support and protection. This paper describes a robotic arm forearm bone outside the body to achieve handling function should have joint and freedom, and human arm motion analysis carried out. The main work includes structural design of the forearm and upper arm, through the theoretical analysis, design calculations, material selection, organization works to complete the narrative component design, calculation and verification, final assembly and completion of a three-dimensional modeling. It also requires the selection of the motor so that it can complete the device driver. Keywords Exoskeletonl Structural Design Upper arm Forearm 目次 1 引言 1 1.1 选题背景及意义 1 1.2 国内外外骨骼机器人的研究水平 1 2外骨骼机器人上臂前臂结构设计 7 2.1人体上肢上臂前臂生理结构分析 7 2.2 材料选择 8 2.3 驱动方案 9 2.4 具体各部分结构设计 10 2.5 外骨骼机器人手臂工况示意图 19 3 外骨骼机器人上臂前臂结构设计校核 22 3.1电机的选择安装 22 3.2 齿轮校核 26 3.3 键的校核 29 3.4 轴的校核 30 结论 33 致谢 34 参考文献 35 1 引言 1.1 选题背景及意义 随科技的发展，无人机等自动化战争机器等高新科技正越来越多地出现在战场上，逐渐替代以士兵为主的常规作战。但从当前国际环境以及我国国情来看,士兵仍是、国家军事力量最重要的基础构成之一，士兵的个人素质当然要继续加强，但更重要的是他们所依赖的武器配备装置，这些装置当然需要不断地更新换代。自第二次世界大战至今，士兵手中的矛一直从步枪、自动步枪发展到榴弹发射器。与此同时，士兵手中的盾也从凯夫拉防弹衣发展到全防护重型防弹衣、防弹头盔。在信号感官方面则增加了GPS、单兵电台、夜视仪、防爆音耳机、还有视听力增强系统等辅助装备。这些层出不穷的附加装备虽然在不断提升士兵战斗力，但也给装备的使用者们创造了新的问题—负担过重。 于是，当前军事研究的新课题就变成了如何提高士兵的装备承载能力。对这个新课题，很多专家学者都提出了不同的解决方案，在这些解决方案中，除了通过训练或基因技术提高士兵生理极限外，一个能在相对较短的时间内取得卓有成效的方法就是通过机械装置—外骨骼机器人手臂来给士兵提供额外的装备承载能力。 (责任编辑：qin) |