隨著汽車已越來越普及,帶來的交通事故也越來越多。加之其他的原因如意外事故和局部戰(zhàn)爭等,致使身體殘疾的人口數(shù)量巨大,下肢殘疾者又占截肢者中的大部分。下假肢可以在一定程度上恢復(fù)下肢截肢者的行動能力,是下肢截肢者的重要輔助工具。磁流變下假肢（Magnetorheological damper based lower prosthesis,MDLP）具有響應(yīng)速度快,出力范圍廣且阻尼力連續(xù)可控,耗能低和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定等優(yōu)點,越來越多的學(xué)者已經(jīng)開始了對MDLP的研究。本文進(jìn)行了健康人行走實驗,推導(dǎo)了假肢在擺動期的運動學(xué)和動力學(xué)本構(gòu)方程,對下假肢進(jìn)行了動力學(xué)分析,對磁流變阻尼器（Magnetorheological damper,MRD）進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計和磁路設(shè)計,為MRD設(shè)計了超前校正電路,建立了MRD的系統(tǒng)模型,建立了下假肢的虛擬樣機(jī)并進(jìn)行了聯(lián)合仿真,具體研究內(nèi)容如下:（1）進(jìn)行了正常人行走實驗,獲得正常人髖、膝、踝關(guān)節(jié)的運動規(guī)律。建立了下假肢擺動期的運動學(xué)和動力學(xué)方程,并結(jié)合動力學(xué)分析軟件對下假肢進(jìn)行動力學(xué)仿真分析,得到下假肢在水平行走時的擺動期的MRD的期望阻尼力。（2）根據(jù)期望阻尼力設(shè)計了一種工作... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的研究背景與意義
    1.2 下假肢國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 下假肢國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 下假肢國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 磁流變阻尼器的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 磁流變阻尼器介紹
        1.3.2 磁流變阻尼器的發(fā)展和應(yīng)用
    1.4 磁流變下假肢的現(xiàn)狀分析
    1.5 本文主要研究內(nèi)容
第2章 健康人行走實驗及下假肢運動學(xué)與動力學(xué)分析
    2.1 引言
    2.2 人體步態(tài)描述
    2.3 健康人行走實驗及下肢各關(guān)節(jié)運動規(guī)律分析
    2.4 下假肢運動學(xué)建模
    2.5 下假肢動力學(xué)分析
        2.5.1 下假肢動力學(xué)建模
        2.5.2 下假肢的ADAMS動力學(xué)分析
    2.6 本章小結(jié)
第3章 磁流變阻尼器的設(shè)計
    3.1 引言
    3.2 磁流變阻尼器的本構(gòu)模型選擇和力學(xué)模型確定
    3.3 磁流變阻尼器的設(shè)計
    3.4 MRD的磁場有限元分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 磁流變阻尼器的時滯分析及其模型的建立
    4.1 引言
    4.2 MRD的穩(wěn)態(tài)磁場分析和瞬態(tài)磁場分析
        4.2.1 MRD的穩(wěn)態(tài)磁場分析
        4.2.2 MRD的瞬態(tài)磁場分析
    4.3 超前校正電路糾正法
        4.3.1 MRD響應(yīng)時間
        4.3.2 超調(diào)校正電路的設(shè)計
    4.4 MRD系統(tǒng)模型的建立
        4.4.1 解析法建立MRD的系統(tǒng)模型
        4.4.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法建立磁流變阻尼器系統(tǒng)模型
    4.5 本章小結(jié)
第5章 下假肢虛擬樣機(jī)聯(lián)合仿真分析
    5.1 引言
    5.2 下假肢仿真平臺的搭建
    5.3 下假肢的聯(lián)合仿真
        5.3.1 基于公式法MRD模型的下假肢PID控制方案仿真
        5.3.2 基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法MRD模型的下假肢模型仿真
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]UKF算法在磁流變阻尼器參數(shù)識別中的應(yīng)用[J]. 肖志榮,張正唯.  科技通報. 2019(03)
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[3]內(nèi)置永磁體的磁流變阻尼器多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計方法[J]. 董致臻,馮志敏,侯振寧.  機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2019(09)
[4]磁流變阻尼器的半主動控制算法設(shè)計與仿真[J]. 胡為,常天昊,傅莉,席劍輝.  控制工程. 2018(08)
[5]考慮空氣效應(yīng)的磁流變阻尼器建模與控制（英文）[J]. 許飛鴻,徐趙東,郭迎慶,張香成,趙玉亮.  Journal of Southeast University（English Edition）. 2018(01)
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[9]CIP-I智能人工腿步速控制系統(tǒng)硬件設(shè)計[J]. 劉國聯(lián),譚冠政,何燕.  南通職業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2008(02)
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博士論文
[1]基于磁流變效應(yīng)的四連桿假肢膝關(guān)節(jié)及其構(gòu)成的下肢假肢的研究[D]. 徐磊.重慶大學(xué) 2016
[2]含磁流變阻尼器重卡駕駛室懸置系統(tǒng)的半主動控制研究[D]. 黃山云.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[3]基于微結(jié)構(gòu)的磁流變液力學(xué)性能研究[D]. 趙春偉.重慶大學(xué) 2014

碩士論文
[1]雙自由度控制平臺的設(shè)計與研究[D]. 王海曼.河北工業(yè)大學(xué) 2011
[2]CIP-I智能人工腿步速控制系統(tǒng)的研制[D]. 趙洪濤.中南大學(xué) 2007



本文編號：3192107