外骨骼负重重心自适应凸轮连杆机构设计与性能研究

摘要

针对负重型下肢外骨骼机器人存在的问题,提出了一种新的下肢外骨骼机器人重心自适应凸轮连杆机构。具体位置在外骨骼机器人髋关节与靠背板之间,新机构可以满足人体躯干与负重作相反转动,使人体上肢躯干重心前移,抵消负重带来的反向力矩,躯干前倾可增强人体负重行走稳定性。首先分析了新机构工作原理,其次通过重心变化和载荷分配分析验证了新机构有效性,最后对机构仿真验证得出不同负重对应不同躯干的前倾角度,达到重心驱动的效果。MATLAB仿真结果表明:新结构能够满足人体随不同负重而调整对应前倾角度。