仿人体外骨骼髋关节并联机构位置及仿真分析

简介

下肢助力外骨骼机器人可以提供有效负载和支撑,但是目前下肢助力外骨骼机器人的髋关节存在机构单一、自由度少等问题。针对所存在的问题,提出一种可用于下肢助力外骨骼机器人的髋关节并联机构。基于螺旋理论对髋关节并联机构自由度进行分析,运用数值法对髋关节并联机构进行了位置分析,求得了位置逆解和正解。通过ADAMS对髋关节并联机构进行位置仿真,得到的结果符合人正常行走过程中髋关节外展内收-6°~4°以及内旋外旋-2°~3°的变化。用MATLAB对髋关节并联机构位置正解进行算例分析,算例分析结果绕X、Y的角度0°~-13.3069°和0°~5.2375°与仿真结果绕X、Y的角度0°~-13.573°和0°~5.343°基本一致,验证了髋关节并联机构用于下肢助力外骨骼机器人的合理性和可行性。