穿戴式助力机器人研究现状及发展趋势

穿戴式助力机器人可用于负重携行、山地作战、高原巡逻等军事领域,具有携行助力、延缓疲劳、提高战斗力等功能,是当前各国研究的热点。对穿戴式助力机器人的研究现状进行较为详细的综述,然后进行对比分析,并对穿戴式助力机器人的常用驱动方式做了分析说明。指出穿戴式助力机器人存在的问题,提出需要发展刚柔耦合穿戴式助力机器人的设想,需要重点解决仿生轻量化、高效驱动以及同步控制等关键技术,对有效提升单兵综合效能具有重要的研究价值和现实意义。     

外骨骼助力机器人研究现状与关键技术分析

根据研究工作积累和查阅相关文献资料,对外骨骼助力机器人国内外的研究现状进行了总结,对外骨骼助力机器人所涉及的机械结构技术、驱动技术、传感控制技术、能源技术以及安全性技术等关键技术进行了分析,并对外骨骼助力机器人在军事领域、医疗领域和工业领域的应用前景进行了展望。     

军用外骨骼传感系统设计与步态识别研究

为提高军用外骨骼无滞后地完成运动跟随性的能力,设计了一种基于姿态传感器和薄膜压力传感器的外骨骼传感系统。通过传感系统采集并解算出的下肢关节角度和脚底压力作为信号输入,提出了一种基于BP神经网络的步态识别方法,并采用LabVIEW软件进行了仿真实现。通过对比发现髋关节角度特征值相较于膝关节角度特征值和踝关节角度特征值,可以更好地区分开各步态路况。同时步态识别仿真结果表明了设计的军用外骨骼传感器系统和提出的步态识别方法的合理性和可行性。     

液压驱动型负重外骨骼机器人液压系统设计

从人体运动特征出发,分析了液压驱动负重外骨骼机器人的整体骨架结构。根据负重外骨骼机器人的特点要求设计了一套完整的液压传动系统,对液压系统中液压泵、伺服阀和液压缸等主要元件进行了选型计算。利用Simhydraulics软件建立了负重外骨骼机器人液压系统仿真原理图,并对液压系统进行了仿真分析研究,由仿真结果证明了所设计液压系统的合理性。最后对液压驱动型负重外骨骼机器人技术面临的挑战进行了分析,为该液压系统的深化设计提供了参考。     

基于LabVIEW的变量泵测试平台开发与分析

为了优化变量泵的动态调节特性,确保变量泵的各项性能指标符合检验要求,根据其结构和工作原理,设计开发了基于LabVIEW的测试平台。该测试平台可方便快捷地实现变量泵相关参数和特性的测试,能准确绘制性能曲线、生产报表,并能实现数据存储,为变量泵性能测试及检验提供了可靠的技术手段。     

CY8C29666芯片的高精度频率测量系统设计

针对目前脉冲频率测量中存在的频率范围窄、精度低等问题,提出了一种以PSoC芯片CY8C29666为核心的信号频率测量系统。设计中以改进的多周期同步测频法为理论基础,结合PSoC芯片集成度高、系统资源丰富、稳定抗干扰的优点,实现了对0.1Hz~10 MHz信号频率的高精度测量,并结合实验结果进行了精度分析。     

高空作业车控制系统的设计

根据高空作业车的功能需求和控制系统的开发要求,对其控制系统进行了设计.采用工程机械专用的控制模块—EPEC2023控制器与EPEC2025显示器构建控制系统硬件,在熟悉硬件系统的电器特性后对控制器针脚进行分配.利用控制器局域网总线技术建立各控制模块之间的通信网络,并完成控制系统主程序流程图的编写,提高高空作业的安全性和可靠性.     

13.5MN液压机缓冲减振系统的设计与仿真分析

对13.5 M N液压机的缓冲减振机理进行了简单介绍，随后对节流缓冲和蓄能器节流缓冲分别进行了仿真分析，论证了蓄能器缓冲减振系统的正确性与可行性。     

上肢外骨骼助力系统集成化设计与有限元分析

根据托举搬运的工况要求,设计了一种上肢外骨骼助力系统,该系统具有可穿戴、易操控、高随动及大承载等特点。根据人体上肢结构、运动的特点,采用集成化设计方法建立了上肢外骨骼助力系统的Inventor模型,设计了能托举搬运40 kg重物的上肢外骨骼助力系统,并对框架式机械臂、多级转阀式肘肩关节、转阀驱动机构进行了较为详细的分析说明。对上肢外骨骼助力系统的助力原理进行了分析,并对其创新点进行了总结归纳。为了提高上肢外骨骼助力系统的安全性,利用ANSYS Workbench软件对其关键零/部件进行强度分析,分析结果表明上肢外骨骼助力系统的关键零/部件强度符合安全要求,保证了使用的安全性,并为后期的进一步优化设计提供了设计参考。     

下肢助力外骨骼服传感靴的优化设计

针对目前在下肢助力外骨骼服传感靴的设计中所选用传感器的测量精度较低、稳定性和重复性较差等问题,通过选取两种传感器,制定了两种实验方案进行传感靴的设计,分别对两种传感器的性能、相关参考电路、测试结果等方面进行对比。实验结果表明,使用FlexiForce A201传感器作为传感靴足底传感器的方案在工作中的一致性、稳定性表现更好,更适合应用在下肢助力外骨骼服传感靴中。