膝关节外骨骼机器人设计与分析--聚文网

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编辑推荐

膝关节是下肢活动支撑关节之一，也是下肢灵活运动的前提，其舒适性和灵活性影响整个下肢外骨骼的舒适性和灵活性。本书主要介绍膝关节外骨骼机器人设计与分析的相关内容，基于平面四杆机构的连杆综合理论，提出一种可重构膝关节外骨骼结构设计方法，并对膝关节外骨骼的性能进行分析。首先，提出了一种四杆机构连杆轨迹综合方法，以满足膝关节外骨骼设计可变轴线结构的高效要求，为设计基于可重构机构的膝关节外骨骼奠定理论基础。其次，基于功能组合原理提出了一种可重构综合方法，并利用该方法得到一种膝关节外骨骼结构。后面提出一种基于轴线错位计算的膝关节外骨骼机器人穿戴安全性和舒适性的分析方法。本书可供机械、军事、医疗康复等专业的科研人员和相关工程技术人员，或者高等院校研究生阅读参考。

内容简介

本书基于人体膝关节的运动实验，总结了膝关节的运动特点和连杆综合的特点，进行了膝关节外骨骼的结构综合及根据综合轨迹进行了穿戴舒适性的评价分析。第1章对本书研究内容进行综述。第2章介绍膝关节外骨骼连杆综合连续曲线、时序路径综合方法、近似和准确统一综合方法的近期新研究成果。第3章分析膝关节运动过程的错位原因，针对膝关节运动过程的功能进行外骨骼功能设计与综合。第4章在实现轨迹曲线综合连杆的基础上，基于图像聚集情况筛选得到能够实现不同速度的可重构RRRRP机构。第5章从选取的安全性、舒适性两个方面分析膝关节外骨骼的性能，计算理想柔性铰链下的轨迹，并且对比分析膝关节外骨骼与固定轴线外骨骼的人机交互力。本书内容系统实用，对膝关节外骨骼机器人的发展有一定的指导意义。
本书可供机器人、医疗设备等相关技术人员阅读使用，也可作为高等院校机器人工程、机电一体化等相关专业本科生、研究生的参考用书。

作者简介

武瑞，博士，毕业于中北大学，现为山西工程科技职业大学讲师，长期从事外骨骼机器人机构构型设计、性能分析、应用等方面的研究，发表相关学术论文近20篇，承担与参与近十项外骨骼机器人相关项目。

第1章绪论001
1.1本书内容的背景和意义001
1.2外骨骼机器人的研究综述002
1.2.1刚性外骨骼机器人002
1.2.2柔性外骨骼机器人006
1.2.3膝关节外骨骼机器人007
1.3机构综合的研究综述009
1.3.1可重构机构综合009
1.3.2四杆机构综合010
1.4当前发展存在的问题013
1.5本书主要内容及章节安排013
1.5.1本书主要内容013
1.5.2章节安排014

第2章膝关节外骨骼综合方法016
2.1多项式消元理论016
2.2连杆曲线综合017
2.2.1建立模型017
2.2.2接近解析法019
2.2.3算例024
2.3时序路径综合029
2.3.1综合方程的消元030
2.3.2统一综合方法034
2.3.3算例036
2.4混合条件综合040
2.4.1圆锥曲线筛选算法040
2.4.2混合综合方法042
2.4.3算例044
2.5膝关节外骨骼重构综合方法047
2.6本章小结048

第3章膝关节外骨骼的尺度综合049
……

膝关节外骨骼机器人设计与分析

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