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外骨骼手臂康复训练机器人仿真分析与研究 预览

Simulation and Research on Robot of External Skeletal Arm Rehabilitation Training
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摘要 设计了一种六自由度外骨骼手臂康复训练机器人,分析了结构与连杆参数,并采用D-H后置坐标系法,建立了各连杆结构和坐标系的运动学模型,得到运动学的正解,从而编程得到机器人末端理论运动曲线,再与ADAMS仿真得到的曲线进行对比,验证了运动学模型的准确性。采用蒙特卡洛法计算出该机器人的工作空间。利用Matlab中的RoboticsToolbox模块功能,建立该机器人的运动学模型,对其进行关节空间的轨迹规划,得到机器人关节较为平滑、连续的角度、角速度和角加速度曲线和运动轨迹曲线。最后,将轨迹规划中得到的关节数据导入到ADAMS中,将运动曲线spline作为驱动,经过仿真得到各个关节所需的力矩变化曲线,为电机选型和控制确定理论基础。 In this paper,a six-degree-of-freedom external skeletal arm rehabilitation training robot is designed.By analyzing the structure and connecting rod parameters,the kinematic model of the connecting rod structure and the coordinate system is established by DH posterior coordinate system method.And then the motion of the kinematic model is verified by comparing with the curve obtained by ADAMS simulation.Then,the Monte Carlo method is used to calculate the working space of the robot.At the same time,the kinematics model of the robot is established by using the Robotics Toolbox module function in Matlab,and the joint space of the robot is planned to be smooth,continuous angle,angular velocity and angular acceleration curve and motion trajectory.Finally,the joint data obtained in the trajectory planning is introduced into ADAMS,and the kinematic curve spline is used as the drive,and the torque variation curve of each joint is obtained by simulation to lay theoretical foundation for motor selection and control.
出处 《农业装备与车辆工程》 2017年第11期33-38,共6页 Agricultural Equipment & Vehicle Engineering
关键词 外骨骼结构 运动学分析 工作空间 轨迹规划 动力学仿真 exoskeleton structure kinematics workspace trajectory planning dynamic simulation
作者简介 任亚楠(1992— ),男,硕士研究生,研究方向:机器人技术。E-mail: ryn8209 @163.com
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