助力型外骨骼行走模式下多关节动力分配仿真分析

助力型外骨骼是一种人机高度结合的复杂机械结构。为了研究外骨骼在行走模式下负重50 kg时各关节所需驱动力矩以及功率变化规律，本文以西南交通大学第三代助力型外骨骼为研究对象，建立外骨骼模型，运用拉格朗日方程对外骨骼进行动力学分析。为实现外骨骼与人体的携行运动，通过姿态传感器对人体行走过程中关节角的变化规律进行了测量与分析，并将其作为驱动函数对ADAMS环境中的外骨骼虚拟样机进行动力学仿真，得出各关节驱动力矩变化曲线，并拟合出各关节功率曲线。所得结果增加了人机携行性以及结果的可靠性，为助力型外骨骼的驱动控制提供了参考依据。