电机驱动的人体下肢外骨骼设计与分析(3)
1.2 国内外研究现状及意义
1.3 下肢外骨骼的研究内容
本课题设计一种适用于人体穿戴的腿部支撑机构，可承担人体腰腿的大部分受力，并将其传递至地面。运用“损有余而补不足”的原则，实现人体轻松负重行走。
本文所做的主要内容包括：
在设计总体方案流程时，首先需要初步拟定总体方案，再根据初步拟定的总体方案进行机械结构的初步设计与能源动力系统的设计。
机械结构的设计需要根据能源动力系统的选型和设计进行适当调整。根据选择的能源与动力设备确定控制策略，并结合控制策略对机械结构进行调整。根据控制策略进行传感系统设计，并对机械结构进行调整。最终确定总体方案。
为了获取系统的物理参数，需要首先根据机械结构建立物理及数学模型。结合物理模型及实验样机通过实验来获取控制中必要的物理参数。
整体方案进行过程中涉及以下方面的研究：机械系统的设计、驱动系统设计、传感及控制系统设计和物理参数的实验获取等。
1.4 本文的主要内容
本文第二章进行了总体结构的描述，包括设计过程中的各个系统，对于机械设计中个部分的尺寸进行分析，驱动方式的选择，控制策略的描述，以及整个传感系统的设计。
本文中第三章主要进行了整个人体下肢外骨骼结构的设计工作，包括外骨骼膝关节处的设计、髋关节、踝关节、背部托板以及调节装置的设计。
本文的第四章根据第三章装配好的机械零件图，利用Adams进行仿真分析。分析各个关节处的驱动情况，转矩、受力和功率图。
本文的第五章根据仿真分析的结果进行简单的设计计算，包括对于电机的选型，杆件的强度校核以及关节受力轴的强度校核。