從古至今,由于戰(zhàn)爭,工作事故和疾病等原因?qū)е峦炔拷刂娜艘恢笔且粋�比例很大的社會群體。隨著截肢患者的比例逐漸增高,為了擺脫很多生活不便,各種輔助設(shè)施對于他們的生活是一種必不可少的存在�；诟纳仆炔拷刂颊呷粘Ｉ钸@樣一個目的,本文以機械假腿為研究對象,開展了機械假腿的設(shè)計和研究工作。本文首先對人類腿部運動過程進(jìn)行了分析,確定了正常人類的行走模式。之后利用拉格朗日法建立了關(guān)于人體假腿運動的動力學(xué)模型,此模型為機械假腿系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,將在機械假腿系統(tǒng)的設(shè)計分析中得到應(yīng)用。根據(jù)人類腿部運動規(guī)律,本文設(shè)計了一個機械假腿實驗?zāi)Ｐ?并進(jìn)行了加工和組裝。該機械假腿由髖關(guān)節(jié),大腿,膝關(guān)節(jié)和小腿等組成。髖關(guān)節(jié)的控制由直流電機驅(qū)動,旋轉(zhuǎn)編碼器作為位置傳感器,構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng)。膝關(guān)節(jié)工作在制動狀態(tài),安裝了一個液壓盤式制動器,液壓盤式制動器由伺服電機驅(qū)動。對于機械假腿的運動系統(tǒng),本文利用Simulink軟件首先對髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)進(jìn)行了基于傳統(tǒng)PID控制的運動系統(tǒng)仿真,然后用模糊PD控制對膝關(guān)節(jié)進(jìn)行了系統(tǒng)仿真,仿真結(jié)果表明系統(tǒng)有較好的隨動特性。本文最后進(jìn)行了機械假腿控制系統(tǒng)設(shè)計,控制系統(tǒng)的采用筆記本電腦作為控制器... 

【文章來源】：大連交通大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

OttoBock型腿Fig1.1OttoBockC-leg測定關(guān)節(jié)的變換角度

圖 1.2 氣壓阻尼器型假腿Fig 1.2 Pneumatic damper prosthetic leg了一種經(jīng)濟(jì)，輕便并且穩(wěn)定的機械假腿。這項構(gòu)由直流電機來控制，從而使其能夠達(dá)到所需的原型圖。電機和滾珠絲杠一并整合到系統(tǒng)中動滾珠絲杠的運動。整套系統(tǒng)的主要花費部分都非常經(jīng)濟(jì)。整體的設(shè)計是一個非常簡單的系

這個機構(gòu)由直流電機來控制，從而使其能夠達(dá)到所需要的屈曲角度。如圖1.3 所示，這項裝置的原型圖。電機和滾珠絲杠一并整合到系統(tǒng)中。齒輪由電機的旋轉(zhuǎn)帶動其運動，從而帶動滾珠絲杠的運動。整套系統(tǒng)的主要花費部分是由金屬材料和執(zhí)行機構(gòu)，而這兩項部分都非常經(jīng)濟(jì)。整體的設(shè)計是一個非常簡單的系統(tǒng)，減少了開銷并且提高了穩(wěn)定性[4]。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]建國以來我國假肢的發(fā)展[J]. 羅永昭,孫為.  中國矯形外科雜志. 2009(17)
[2]新型仿生膝關(guān)節(jié)的機構(gòu)設(shè)計與仿真研究[J]. 楊義勇,王人成,王延利,金德聞,田尚云.  中國機械工程. 2008(01)
[3]現(xiàn)代假肢中新結(jié)構(gòu)、新材料和新工藝[J]. 張曉玉.  中國臨床康復(fù). 2002(20)
[4]六連桿假肢膝關(guān)節(jié)優(yōu)化設(shè)計[J]. 張瑞紅,金德聞,張濟(jì)川.  中國康復(fù)醫(yī)學(xué)雜志. 1999(04)



本文編號：3291148