刘小龙, 赵彦峻, 葛文庆, 王　滢, 张忠东

(1. 山东理工大学 机械工程学院, 山东 淄博 255049; 2. 山东理工大学 交通与车辆工程学院, 山东 淄博 255049)



医疗助力下肢外骨骼设计及动力学仿真分析

刘小龙1, 赵彦峻1, 葛文庆2, 王滢1, 张忠东1

(1. 山东理工大学 机械工程学院, 山东 淄博 255049; 2. 山东理工大学 交通与车辆工程学院, 山东 淄博 255049)

针对人体下肢受伤康复等问题,设计了医疗助力下肢外骨骼机器人.对下肢外骨骼系统进行了基本结构设计,把下肢运动分单腿、双腿支撑的不同时期,进行了下肢外骨骼系统动力学计算.通过Lagrange方程,得到各关节力矩计算公式,建立了三维模型,利用基于接口的协同仿真技术并结合ADAMS和MATLAB软件对外骨骼进行联合仿真,得到单腿支撑时期各关节角度变化曲线及力矩变化曲线,对比仿真数据和理论计算数据,验证了理论模型的合理性.通过下肢外骨骼仿真分析设计,为后期下肢外骨骼运动控制及模型制造提供重要数据与理论基础.

下肢外骨骼； 动力学计算； Lagrange方程； 仿真分析

根据研究调查显示,我国老龄化人群中偏瘫患者众多,车祸等因素造成的下肢瘫痪者也有所增多,而其中大多数经过有效治疗并辅以康复训练可以恢复基本行走能力,最后逐渐康复,由此,医疗下肢外骨骼进入了人们的视线并发挥越来越大的作用[1-2].外骨骼机器具有强大的能量但不具有人类所特有的智慧,将人类智能与外骨骼强大的机械能量结合起来,这就是外……