坐姿下肢康复机器人的运动学分析及运动仿真

针对中风偏瘫患者及意外事故造成基本运动能力丧失的患者,研制了一种新型坐姿下肢康复机器人。采用连杆机构模型,模拟人体下肢运动,通过连杆带动人的髋、膝、踝关节运动,对其损伤组织进行相应的康复训练。利用解析法对机器人的运动过程进行分析,推导出各构件的运动方程及运动参数。基于运动学分析,运用MATLAB软件推导原动件控制规律,设计一种康复训练模式,再用ADAMS软件进行仿真。根据仿真结果对训练方案进行修正,以进一步优化设计。     

上肢康复机器人运动学分析与康复运动规划

在分析五自由度外骨骼式上肢康复机器人特点的基础上,对康复机器人运动学与康复运动规划进行了研究。选用几何法逆运动学分析,在逆解存在多组解的情况下,以"关节运动程度均衡"作为评价标准来选取一组适合康复运动的解。提出了3种康复运动模式,并针对这些模式进行康复运动规划,以实现安全康复运动功能。     

基于Simulink的二杆机械臂的运动学仿真

机械臂运动学建模是机械臂控制器设计的一个重要环节.本文研究了平面双连杆机械臂动力学建模的问题.建模简单、方便、有效,以便于进行动力学分析和控制问题的研究.同时通过MATLAB中的Simulink组件进行仿真,在此过程中可通过对仿真参数的修改对连杆机构的参数进行优化.     

基于MATLAB的人体上肢运动学分析及仿真

建立了一个五自由度的人体上肢模型(Upper Limb Model),利用MATLAB语言的矩阵计算和可视化功能对该模型进行了运动学分析,并实现了模型的三维立体仿真。有助于对上肢关节运动角度的理解,提供了一种新的运动分析方法。     

基于虚拟现实的叉车运动学仿真建模研究

从图形学的角度探讨虚拟远程操作系统中的叉车运动学仿真模型的建模方法。将叉车简化为具有确定相对运动关系的杆件，为每一杆件建立相应的附体坐标系数来描述其相对运动，推导了虚拟环境中各种坐标之间转换的齐次变换矩阵。     

三连杆机械臂三维空间运动学分析

机械臂的运动学分析是分析机械臂的运动及其控制器设计的一个重要环节。在三维空间中建立了三连杆机械臂模型,并对模型做了运动学分析,用拉格朗日方程对三连杆机械臂末端位移、速度和加速度做了理论分析;同时运用仿真软件Adams对三维中的三连杆机械臂的末端位移、速度和加速度做了运动学仿真,来验证理论分析的正确性。用仿真与理论分析相结合来分析实际情况中机械臂末端位姿以及运动情况,为实际情况下机械臂的运动情况提供了理论基础,为设计机械臂的运动控制提供了理论依据。     

六自由度机械臂运动学分析与仿真

针对安川弧焊工业机器人手臂MOTOMAN-MA1400的构型特点,采用D-H法建立了机械臂的连杆坐标系,得到了以关节角度为变量的正运动学方程,利用Matlab进行正逆运动学计算以及机械臂末端点的轨迹规划。为了验证正逆运动学模型的正确性,直观地观察机械臂各部分运动情况,采用Pro-E建立了机械臂的三维实体模型。将角度变量值导入模型,开发了机械臂运动仿真平台。仿真结果与理论计算一致,从而验证了算法的正确性,并完成了机械臂的运动仿真,为机械臂在矿山领域的实际应用提供了理论参考。     

基于ADAMS人体上肢动力学的建模与仿真研究

本文以人体解剖学为基础,根据多体动力学原理,运用多体系统动力学分析软件ADAMS结合CAD软件DG,建立了人体上肢四刚体四自由度动力学模型,对上肢动力学和运动学特性作了分析计算,进行了人体上肢收臂翻掌过程的运动仿真,并将计算结果与实测数据进行了对比。     

一种上肢康复机器人的运动仿真与实验研究

近年来中风患者日益增多,针对中风患者上肢康复训练等问题,提出了一种新型的上肢康复机器人,建立了该康复机器人的运动学反解方程,对"8"字形",0"字形",1"字形等典型康复轨迹进行了仿真与实验研究。首先建立运动曲线,并利用MATLAB编程生成轨迹曲线,其次在ADAMS环境中建立机构的虚拟样机,通过仿真可以看出速度和加速度平滑连接,没有突变现象,最后通过实验证明了机构的合理性以及运动学反解的正确性。该研究对后续的动力学以及控制系统的设计奠定了基础。     

基于物联网的上肢远程康复指导系统的研究

提出了一种上肢远程康复训练指导系统,为处于康复后期的患者提供远程康复训练平台。使用STM32作为终端控制模块处理器,控制康复过程中数据的采集、预处理及发送,使用Wi-Fi模块和MQTT协议,实现采集设备与云服务器的通信。对肌电信号时频域分析求出肌力值和肌肉疲劳情况,对姿态传感器信号处理求出关节活动度,用于对康复训练做出初步的康复评价,并通过Tomcat服务器,完成浏览器与云服务器的交互,在网页显示康复数据,实现远程监测康复训练、上传和查看康复评价等功能。     

基于OpenGL的并联机床建模与运动仿真技术

介绍了基于OpenGL的并联机床实体建模和运动仿真技术。对一种新型五自由度并联机床的机构特点进行了简单描述,并建立了机床运动的数学模型。利用OpenGL的图形库和矩阵堆栈建立了该机床整体结构的实体模型,利用坐标变换对机床进行了运动仿真,对机床进行了干涉检验,分析了运动仿真的实时性策略,并开发了并联机床的仿真系统。对于同一轨迹运动分别进行轨迹绘制,仿真系统用时12秒,机床样机用时10·8秒,二者结果基本一致。     

基于人机耦合模型的上肢康复外骨骼闭环PD迭代控制方法

针对多关节上肢外骨骼重复性康复训练非线性求解困难问题,提出了一种闭环PD迭代学习控制方法.基于人体工学确定了六自由度上肢外骨骼康复机械臂的参数、自由度配置与关节运动范围.以人机交互力为耦合方式,建立了基于牛顿-欧拉法的人机耦合模型,完成了人机耦合动力学模拟分析.基于迭代学习控制理论提出外骨骼康复机械臂的闭环PD迭代学习...     

一种实用振动工艺系统的建模及振动分析

振动系统常用于处理机械零件,但是缺少实用的理论模型。本文针对一种典型而实用的振动工艺系统,提出了一种基于微分方程的数学模型,同时进行了力学与运动学分析。     

基于伪刚体模型的腰部训练装置的运动学分析

考虑到康复运动过程中康复患者对康复机器人的作用,康复机器人的设计过程中将康复患者的康复部位作为其一部分进行设计和分析。将腰部考虑成柔性杆,并将其作为气动人工肌肉驱动的腰部训练装置的一部分进行分析。对腰部训练装置进行了结构介绍并分析了腰部在腰部训练装置中的作用,给出了腰部训练装置的运动学模型。对腰部训练装置进行了受力分析,结合腰部训练装置的功能对气动人工肌肉组件进行了设计和受力分析,使用伪刚体模型对腰部进行受力分析,得到了腰部脊柱与康复腰带结合点的受力结果,基于此对腰部训练装置整体进行受力分析,得到腰部训练装置中康复腰带与气动人工肌肉组件之间受力的关系。通过仿真验证了运动学分析和受力分析结果的正确性,并根据腰部训练装置的力学分析及仿真结果,进一步设计并搭建气动人工肌肉和柔索混合驱动并联腰部康复机器人试验平台。     

基于Pro/E的脚踝康复机的建模及仿真研究

根据脚踝康复训练的需要,基于并联机构原理,设计了一种运动形式为1T-2R三自由度的新型脚踝康复机。利用Pro/E软件对其进行了三维参数化建模、虚拟装配以及运动仿真,验证和优化了该机构的合理性。     

凸轮机构运动分析与仿真

对凸轮机构的运动进行了分析,并对其中解析法和基于机械教学综合实验系统的建模仿真进行了较详细的描述,得出采用机械教学实验系统比较容易实现凸轮机构的运动分析。     

五自由度康复机械手臂的设计

在对现有上肢康复设备和上肢康复治疗分析的基础上，设计研究了一种五自由度康复机械手臂，给出了各部分工作原理及运动特性，对主要部件的承载能力进行了验算，设计选择了驱动系统。对机械臂进行了动力学仿真．证明了该设计可以满足预设动作要求，提高人体康复进程。     

无刷直流电机控制系统的建模仿真分析

分析了BLDCM的数学模型,运用MATLAB仿真软件搭建了无刷直流电机控制系统的仿真模型。本系统采用了速度PID控制、电流迟滞控制的双闭环控制方案,电流迟滞控制是为了更方便地跟踪PWM信号并控制逆变器开关的导通与关断。通过试验结果可以看出系统能够稳定运行,进而验证了该方案的可行性。