下肢外骨骼机构的研究与仿真
30页1、下肢外骨骼机构的研究与仿真Agenda 国内外研究现状 人体行走机理分析 下肢外骨骼的建模与仿真 参考文献国内外研究现状Hardyman,该系统由通用电气(General Electric)研发,用于增强士兵的持重及负重 能力,操作者操纵内侧的外骨骼,由液压驱 动的外侧外骨骼对人提供助力,但是它的最 大的缺点就是笨重、不稳定且不安全。重 1500磅,30个自由度.1960年图片来自 http:/www.frc.ri.cmu.edu/hpm/project.archi ve/Image.Archive/other.robots/Hardyman.jpg国内外研究现状由前苏联圣彼得堡的研究者开发,重87千克 。1970年国内外研究现状由前南斯拉夫的Vukobratovic开发,用于截 瘫病人的行走恢复治疗,该系统由气缸驱动 .1971年国内外研究现状由日本筑波大学的山海嘉之教授所领导的 Cybernics Lab开发的HAL(Hybrid Assistive Limb)系列下肢外骨骼用于协助步态紊乱的 病人 行走。HAL-3是套下肢装,专门设计来帮助 下肢残障者或是老人们,能方便地进行日常
2、 生活中的许多动作,像是走路、上下楼梯等 等。它采用了角度传感器、肌电信号传感器 和地面接触力传感器等传感设备来获得外骨 骼和操作者的状态信息。它的所有的电机驱 动器、测量系统、计算机和无线局域网络, 以及动力供应设备都整合到背包中。使用装 在腰间的电池进行供电。HAL拥有混合控制 系统,包括自动控制器进行诸如身体姿态的 控制,以及基于生物学反馈和预测前馈的舒 适助力控制器。重22公斤国内外研究现状HAL-5,在2005年日本爱知世博会上展出,不 但能帮助使用者走路,还有上半部能辅助使 用者的手臂,使用者穿戴上这种装置,就能 提起比原本所能负荷还要更重40公斤的东西 。重15公斤,售价14000美元-19000美元图片来自 http:/sanlab.kz.tsukuba.ac.jp/english/img/r_h al.png国内外研究现状加州大学伯克利分校的人体工程实验室在 2004年推出的BLEEX(BkereleyLowerExert而 tyExoskeleton)外骨骼系统.由两条动力驱动 的仿生金属腿、一个动力供应单元和一个用 于负重的背包架组成。该系统使用混合动力 ,即使用
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