仿生膝关节的设计.pdfVIP

中国机械工程第 19 卷第 1 期 2008 年 1 月上半月 新型仿生膝关节的机构设计与仿真研究 1 2 1 2 1 杨义勇 　王人成 　王延利 　金德闻 　田尚云 ( ) 1. 中国地质大学 北京 ,北京 ,100083 　　2 . 清华大学 ,北京 ,100084 摘要 :通过对假肢膝关节系统的功能原理分析 ,提出了多种新型假肢膝关节结构方案 ,拟定了结构 方案比较与选择的基本要求与准则 ,完成了结构设计与技术设计 ;结合运动仿真分析 ,确定了膝关节在 主动屈曲时回转摆动缸的摆动范围 ,分析了下蹲过程中的机构力矩变化规律 。设计与仿真的结果对于 连骨式假肢膝关节设计 、双足步行机器人开发有参考价值 。 关键词 :假肢膝关节 ;仿生构形设计 ;运动仿真 ;拟人机器人 ( ) 中图分类号 : T H 137 . 5 1 ;R323 . 7 　　　文章编号 :1004 —132X 2008 0 1 —0072 —03 Humanoid Design and Movement Simulation of a Ne w Knee Prosthesis Yang Yiyong1 　Wang Renchen g2 　Wang Yanli1 　J in Dewen2 　Tian Shangyun1 ( ) 1. China U niver sit y of Geo science s Beij in g ,Beij ing ,100083 2 . Tsinghua U niver sit y , Beij in g , 100084 Abstract : Accor ding to t he f unctio nal analy si s , several knee p ro st he se s had been p ropo sed . The st r uct ure of t he knee p ro st he si s wa s det er mined by a multi - f actor f uzzy co mpo sit e j u dge met ho d . Technolo gical de sign wa s car ried out , and u sin g movement simulation ,t he movement range of t he cy cle - cylinder an d t he tor que wit h squat ting were e st abli shed . Thi s t echnolo gical met ho d can be u sed in t he de sign of t he knee p ro st he si s ,an d can be u sed in t he de sign of Humanoid robot . Key words : p ro st he si s knee j oint ; bionics shap e de sign ;movement simulation ;humanoid robot 0 　引言 子功能 1 :站立相和摆动相中连接或锁定小 给肢体残疾者安装人工假肢 ,是实现缺失机 腿机构 ,并可承受额定载荷 。 能代偿的唯一有效手段 。目前 ,我国高性能下肢 子功能 2 : 前进时可伸展 ,配合大