国家自然科学基金(60575053)
- 作品数：49 被引量：253H指数：10
- 相关作者：张立勋王克义刘攀王岚王凤良更多>>
- 相关机构：哈尔滨工程大学哈尔滨商业大学哈尔滨理工大学更多>>
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- 相关领域：自动化与计算机技术机械工程交通运输工程环境科学与工程更多>>
- 绳索牵引骨盆康复机器人的骨盆刚度分析及骨盆运动轨迹规划研究被引量：2
- 2008年
- 针对绳索牵引骨盆康复机器人的骨盆刚度控制以及骨盆运动轨迹规划进行了研究。通过建立欠约束1R3T 绳索牵引骨盆康复机器人的力学模型,解出了绳索拉力的表达式,并分析拉力解中零空间拉力部分对骨盆刚度的影响,得出控制绳索拉力能够实现对骨盆的刚度控制,为以后实现柔顺性控制提供了理论依据;基于凸集理论分析了骨盆不同位姿所属空间性质的不同,依此对牵引绳索进行合理布置,以保证骨盆在规划运动空间内的刚度完全可控,并基于矢量封闭原理和绳索拉力平衡对工作空间进行分析;通过 MATLAB 仿真证明了骨盆规划轨迹中绳索牵引的可控性,得出了骨盆位姿及绳索长度的变化规律,分析了骨盆位姿对绳索长度影响的原因。其规划结果可为该机器人运动控制的研究提供依据。
- 张立勋王克义刘攀张今瑜
- 关键词：康复机器人刚度
- 人体骨盆位姿模拟机构的运动学分析及仿真
- 2009年
- 根据人体骨盆的运动规律,设计了一种4自由度人体骨盆位姿模拟机构。建立了人体骨盆位姿模拟机构的正运动学模型和逆运动学模型,并推导出了机构的雅可比矩阵。基于机构的运动学模型建立了仿真模型,并采用MATLAB/Simulink对人体骨盆位姿模拟机构进行了仿真分析。仿真结果表明:该机构方案是可行的,能够模拟人体骨盆的运动规律。同时仿真结果也验证了运动学模型的正确性。
- 刘攀张立勋万晓正张今瑜
- 关键词：运动学模型
- 下肢康复训练机器人的运动协调仿真被引量：10
- 2007年
- 随着机器人技术的发展以及人体运动参数化描述的进步,出现了一种新型机器人———康复训练机器人。而下肢康复训练机器人可以模拟正常人的行走位姿,带动下肢有运动障碍的病人进行康复训练。文中采用曲柄摇杆机构来实现人的跨步过程,分析了连杆上支点的运动轨迹;利用曲柄摇杆机构中增加的连杆和滑轨来实现脚踝的运动,分析了踝关节的运动相位,且与步态运动相协调;通过Matlab和ADAMS的运动仿真优化该机构的设计,并通过实验验证优化结果的合理性,整体简化了下肢康复训练机器人结构,降低成本。
- 张立勋王克义张今瑜
- 关键词：康复机器人曲柄摇杆MATLABADAMS
- 测力鞋垫系统在步态研究中的应用被引量：10
- 2006年
- 以获取步态运动参数、诊断病情、康复评定、识别竞走踏步等特殊步态类型为目的,设计并研制了测力鞋垫系统,并提出了一种新的步态分析方法,即相位累加法。通过实验研究,得到了受试者的相关步态运动参数,并且判断了其步态类型和特征,说明系统达到了预计效果。该系统可以被推广到医疗、体育、康复、人类学、人机工程等领域,具有重要的实际应用价值。
- 赵凌燕张立勋王岚
- 关键词：步态分析力敏电阻
- 绳牵引康复机器人的动力学分析与控制被引量：9
- 2009年
- 针对康复训练过程中如何协调控制患者骨盆运动的问题,设计了由4根绳牵引的三自由度绳牵引并联康复机器人。基于力/位混合控制的思想,利用牛顿-欧拉法建立了绳牵引康复机器人的动力学模型,推导出绳的拉力和驱动电机控制力矩的计算公式。考虑到该机器人系统具有非线性、强耦合、多输入多输出等特点,采用模糊滑模控制算法来实现骨盆的轨迹跟踪。理论分析和仿真实验结果表明,该控制算法不仅能满足骨盆轨迹跟踪精度的要求,而且具有较强的鲁棒性。
- 刘攀张立勋王克义张今瑜
- 关键词：绳牵引康复机器人模糊滑模控制
- 可穿戴式上肢康复机器人的运动学分析与仿真被引量：1
- 2009年
- 针对三自由度可穿戴式上肢康复机器人，利用D—H法建立了机器人运动学方程。基于Pro／E软件对机器人进行建模，并导入ADAMS软件进行运动学仿真分析，依此确定了在一定输入条件下机器人的运动状态，为实际的机构控制提供了重要数据。
- 王克义刘艳秋呼昊
- 关键词：运动学ADAMS
- 卧式下肢康复机器人主动柔顺控制实验研究被引量：1
- 2011年
- 为保证下肢运动功能障碍患者在康复训练中的安全性和舒适性，利用力反馈信息采用阻抗控制原理设计了康复机器人系统的控制器，通过调整末端位置与力之间的关系使机器人具有一定的柔顺性。建立了系统的控制模型，并在dSPACE平台上进行了实验研究。结果表明，通过调节控制器中的阻抗参数，可以使机器人获得不同的刚度特性和阻尼特性，同时分析了参数变化对康复训练的影响。在患肢康复的不同阶段，可通过调节该控制器参数，使康复过程既能满足临床需要又具有柔顺性。
- 孙洪颖张立勋李长胜
- 关键词：卧式下肢康复机器人阻抗控制
- 人体步态运动学研究方法进展综述被引量：4
- 2007年
- 按照人体步态运动学参数测量方法的发展历程,分别介绍了国内外出现的针对各种被测对象的检测方法,分析并阐述了每种方法的优、缺点及实用性。步态运动学发展至今,仍然存在着许多尚不能解决的问题,为此提出了关于步态运动学研究方法的发展前景。
- 赵凌燕张立勋张今瑜张晓超
- 关键词：步态运动学测量方法
- 下肢康复训练机器人步态规划及运动学仿真被引量：13
- 2009年
- 为满足神经受损患者步行康复训练需要,设计了一种具有四自由度步态机构的下肢康复训练机器人,建立了步态机构正逆运动学解析模型;为使机器人能模拟不同步态为患者提供多种训练模式,根据步行运动特征,给出了以步长,步态周期及步态时相为参数的可调步态规划方法.通过基于Matlab\Simulink\SiMMechanics环境下的机构运动学仿真分析,验证了运动学模型的正确性以及步态规划的可行性,说明该四自由度步态训练机器人可以模拟正常人步行时的步态和脚踝运动姿态,满足患者步态训练需要.仿真结果还可用于步态机构的参数优化设计,并为后续人机控制系统研究提供必要数据和研究基础.
- 张立勋张晓超
- 关键词：康复机器人步态规划运动学仿真
- 基于绳索牵引的航天员机能训练机器人虚拟重力控制被引量：4
- 2010年
- 为了解决在微重力条件下长期生活的航天员的运动机能下降、肌肉萎缩和肌力衰退等问题,提出了一种基于绳索牵引的柔性Stewart式航天员机能训练机器人机构模型.在对机器人系统进行力学分析的基础上,提出了一种基于单绳索力闭环的准闭环虚拟重力控制策略,并在实验样机上进行了虚拟重力控制模拟实验.研究结果表明,该控制策略是可行的,可以在人体运动过程中实现虚拟重力加载控制.该研究为在微重力环境下通过机器人实现虚拟重力加载控制奠定了理论基础.
- 张立勋刘攀王克义
