【目的】为解决下肢运动功能障碍患者出行困难的问题并促进下肢功能恢复,设计了一款多姿态多功能下肢辅助装置,提供代步、辅助起立和下肢康复训练功能。【方法】通过Ansys软件进行静力学仿真,评估装置在使用时的安全性;建立下肢外骨骼...【目的】为解决下肢运动功能障碍患者出行困难的问题并促进下肢功能恢复,设计了一款多姿态多功能下肢辅助装置,提供代步、辅助起立和下肢康复训练功能。【方法】通过Ansys软件进行静力学仿真,评估装置在使用时的安全性;建立下肢外骨骼运动学及动力学模型,得到各关节的空间位姿和理论力矩,为后续样机制作提供理论支持;构建人体-辅助装置系统“零点力矩”(Zero-Moment Point, ZMP)位置模型,计算理论ZMP点,并将虚拟样机导入Adams软件中仿真,得到支撑足位置变化;通过比较ZMP点与支撑足位置验证装置的稳定性并搭建实物样机。【结果】对比仿真与试验数据证实了样机设计的合理性,为后续研究提供了依据。展开更多
为了有效地验证类人猿型机器人"GOROBOT"的双足动步行能力,通过合理地将可变ZMP(Zero Moment Point)的变化规律定义为余弦曲线,并基于三维倒立摆的动力学原理,推导出了单脚支撑期内机器人质心轨迹方程。在此基础上,采用样条...为了有效地验证类人猿型机器人"GOROBOT"的双足动步行能力,通过合理地将可变ZMP(Zero Moment Point)的变化规律定义为余弦曲线,并基于三维倒立摆的动力学原理,推导出了单脚支撑期内机器人质心轨迹方程。在此基础上,采用样条插值函数来保证机器人质心加速度的连续性,从而提出了基于这种可变ZMP的双足动步行关节轨迹生成方法。最后,在虚拟物理环境下利用仿真软件实现了虚拟的3-D类人猿机器人"GOROBOT"双足动步行,验证了方法的正确性和实际类人猿机器人"GOROBOT"的双足动步行能力。展开更多
为使仿人机器人能够稳定地行走,基于三维倒立摆模型,采用了可变ZMP(Zero-Moment Point)来进行仿人机器人的步态规划.在单脚支撑期依据可变ZMP来规划COG(Center of Gravity)的轨迹,在双脚支撑期内则让ZMP保持低速匀速运动,由此来规划此...为使仿人机器人能够稳定地行走,基于三维倒立摆模型,采用了可变ZMP(Zero-Moment Point)来进行仿人机器人的步态规划.在单脚支撑期依据可变ZMP来规划COG(Center of Gravity)的轨迹,在双脚支撑期内则让ZMP保持低速匀速运动,由此来规划此时间段的COG轨迹.仿真结果验证了规划的合理性,保证了更强的稳定性,并且使得采用此规划的仿人机器人的行走和人类的行走更加相似.展开更多
Based on the ZMP(zero moment point)trajectory and the walking data of human,a new method is proposed to improve the robot walking smoothness as well as to save energy.Firstly,a measurement system is designed to measur...Based on the ZMP(zero moment point)trajectory and the walking data of human,a new method is proposed to improve the robot walking smoothness as well as to save energy.Firstly,a measurement system is designed to measure the data of humans including the ZMP trajectory and the waist trajectory.Secondly,a new gait planning method which includes presetting the allowable ZMP region is proposed through analyzing human data.Thirdly,the new planning method is applied to the multi-link model based gait planning method.Finally,the feasibility of the proposed method is verified by simulation and experiments.展开更多
文摘【目的】为解决下肢运动功能障碍患者出行困难的问题并促进下肢功能恢复,设计了一款多姿态多功能下肢辅助装置,提供代步、辅助起立和下肢康复训练功能。【方法】通过Ansys软件进行静力学仿真,评估装置在使用时的安全性;建立下肢外骨骼运动学及动力学模型,得到各关节的空间位姿和理论力矩,为后续样机制作提供理论支持;构建人体-辅助装置系统“零点力矩”(Zero-Moment Point, ZMP)位置模型,计算理论ZMP点,并将虚拟样机导入Adams软件中仿真,得到支撑足位置变化;通过比较ZMP点与支撑足位置验证装置的稳定性并搭建实物样机。【结果】对比仿真与试验数据证实了样机设计的合理性,为后续研究提供了依据。
文摘为了有效地验证类人猿型机器人"GOROBOT"的双足动步行能力,通过合理地将可变ZMP(Zero Moment Point)的变化规律定义为余弦曲线,并基于三维倒立摆的动力学原理,推导出了单脚支撑期内机器人质心轨迹方程。在此基础上,采用样条插值函数来保证机器人质心加速度的连续性,从而提出了基于这种可变ZMP的双足动步行关节轨迹生成方法。最后,在虚拟物理环境下利用仿真软件实现了虚拟的3-D类人猿机器人"GOROBOT"双足动步行,验证了方法的正确性和实际类人猿机器人"GOROBOT"的双足动步行能力。
文摘为使仿人机器人能够稳定地行走,基于三维倒立摆模型,采用了可变ZMP(Zero-Moment Point)来进行仿人机器人的步态规划.在单脚支撑期依据可变ZMP来规划COG(Center of Gravity)的轨迹,在双脚支撑期内则让ZMP保持低速匀速运动,由此来规划此时间段的COG轨迹.仿真结果验证了规划的合理性,保证了更强的稳定性,并且使得采用此规划的仿人机器人的行走和人类的行走更加相似.
基金the National Natural Science Foundation of China(61320106012,61533004,61375103,61673069,61321002)the 863 Program of China(2015AA043202,2015AA042305)+2 种基金the Key Technologies R&D Program(2015BAF13B01,2015BAK35B01)the Beijing Municipal Science and Technology Project(D161100003016002)the"111"Project(B08043)
文摘Based on the ZMP(zero moment point)trajectory and the walking data of human,a new method is proposed to improve the robot walking smoothness as well as to save energy.Firstly,a measurement system is designed to measure the data of humans including the ZMP trajectory and the waist trajectory.Secondly,a new gait planning method which includes presetting the allowable ZMP region is proposed through analyzing human data.Thirdly,the new planning method is applied to the multi-link model based gait planning method.Finally,the feasibility of the proposed method is verified by simulation and experiments.
